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1、巖溶水是一類(lèi)具有高礦化度、高硬度、高硫酸鹽含量的特殊水質(zhì),其中主要含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-等離子,可溶性固體總含量大于1g/L,多呈中性或偏堿性,且?guī)Э酀?。高礦化度、高硬度及高硫酸鹽含量的地下巖溶水不經(jīng)過(guò)處理直接排放,就會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定的危害,同時(shí)也影響分布地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)。
小店區(qū)位于山西省太原市的南邊,屬于干旱或半干旱地區(qū),水資源嚴(yán)重缺乏。其地下水質(zhì)屬于巖溶水,其中礦化度、總硬度、SO42-三項(xiàng)
2、指標(biāo)均高于飲用水標(biāo)準(zhǔn),不可以直接用于生產(chǎn)和生活。近些年來(lái),由于工業(yè)與城市化的迅速發(fā)展,所排出的污水和廢水較多,地表以及地下水資源污染嚴(yán)重。因此,小店區(qū)嚴(yán)重缺水的形勢(shì)已嚴(yán)重影響到人畜飲用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。必須處理巖溶水以達(dá)到用水要求,不但可以提供豐富的生產(chǎn)和生活用水,而且避免地下水資源的浪費(fèi)。
常規(guī)的降低巖溶水含鹽量的水處理方法主要是利用物理化學(xué)方法。①投加化學(xué)藥劑法;②離子交換法;③電滲析法;④反滲透法等。但這些方法投資運(yùn)行成本較高
3、。采用生物方法來(lái)降解處理巖溶水的礦化度、硬度和SO42-,具有高效率、低成本、見(jiàn)效快,無(wú)二次污染的特點(diǎn),同時(shí)也可以解決傳統(tǒng)高礦化度、高硬度及高硫酸鹽含量的巖溶水處理中遇到的問(wèn)題,同時(shí)符合當(dāng)前對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求。
傳統(tǒng)的硫酸鹽還原菌處理水中高濃度硫酸鹽,硫被還原成為H2S,對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)中菌群有一定的抑制作用,且H2S有惡臭且有毒,嚴(yán)重污染大氣,若不能妥善處理,將造成二次污染。而光合細(xì)菌可以利用多種有機(jī)物作為碳源,利用光能進(jìn)行高產(chǎn)的能
4、量代謝,是處理有機(jī)廢水常用的微生物之一,應(yīng)用前景非常廣闊。光合細(xì)菌適宜的生長(zhǎng)溫度范圍較廣,10℃-40℃內(nèi)均可,且易培養(yǎng)。本身無(wú)毒無(wú)害,無(wú)需稀釋?zhuān)商幚砀邼舛扔袡C(jī)廢水,適用于缺水地區(qū),不會(huì)在處理水域?qū)θ?、畜造成毒副作用。光合?xì)菌法以其見(jiàn)效快,前期投資少,可操作性強(qiáng),無(wú)二次污染的特點(diǎn)成為21世紀(jì)水處理領(lǐng)域中最耀眼、最具前景的微生物處理法之一,將綜合應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)、畜牧及新能源的開(kāi)發(fā)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。
本項(xiàng)目主要對(duì)太原市小店區(qū)地
5、下巖溶水的礦化度、總硬度、硫酸鹽進(jìn)行生物降解處理,從而達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)(250~900mg/L),即:礦化度降低到1000mg/L以下,總硬度降低到450mg/L以下,硫酸鹽降低到250~900mg/L以下。本論文通過(guò)選用光合細(xì)菌(沼澤紅假單胞菌,Rhodopseudanonas palustris;球形紅假單胞菌,Rhodopseudomonas sphaeroides以及沼澤紅假單胞菌和球形紅假單胞菌的混合菌),分別采用單獨(dú)使用光合
6、細(xì)菌處理、加入光合細(xì)菌生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)成分處理、用聚合氯化鋁絮凝光合細(xì)菌處理三種處理方法,對(duì)小店區(qū)地下巖溶水中的硫酸鹽進(jìn)行厭氧和好氧處理,旨在降低硫酸鹽含量,達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。主要內(nèi)容分為三部分:第一,沼澤紅假單胞菌的培養(yǎng)及處理巖溶水;第二,球形紅假單胞菌的培養(yǎng)及處理巖溶水;第三,沼澤紅假單胞菌和球形紅假單胞菌混合菌的培養(yǎng)及處理巖溶水。結(jié)果顯示:
用沼澤紅假單胞菌處理巖溶水可以降解巖溶水的硫酸鹽,且用聚合氯化鋁絮凝沼澤紅假單胞菌后在
7、厭氧光照條件下處理效果更好,可以使硫酸鹽含量由原來(lái)的1999.6mg/L降為720.24mg/L。單獨(dú)使用沼澤紅假單胞菌處理時(shí),當(dāng)菌液體積比巖溶水體積為1∶3,處理4d時(shí),巖溶水中硫酸鹽含量降到最低,且菌密度呈下降趨勢(shì);加入沼澤紅假單胞菌生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)成分后,其菌密度隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增大,水中硫酸鹽含量降低;用濃度為0.010mol/L的聚合氯化鋁絮凝沼澤紅假單胞菌,60min菌體絮凝效果最佳,同時(shí)用其處理巖溶水中的硫酸鹽效果更好。<
8、br> 用球形紅假單胞菌處理巖溶水,球形紅假單胞菌經(jīng)培養(yǎng)96h后可以進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,培養(yǎng)6天后可用;球形紅假單胞菌厭氧和好氧處理巖溶水,測(cè)得巖溶水中硫酸鹽含量變化不明顯;與對(duì)照組相比,巖溶水中球形紅假單胞菌的菌密度會(huì)隨著處理時(shí)間的增加而增大。
用沼澤紅假單胞菌和球形紅假單胞菌的混合菌處理巖溶水,混合菌厭氧光照條件下可以降解巖溶水的硫酸鹽,但未達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn),可以使硫酸鹽含量由原來(lái)的2021.64mg/L降為1211.75mg
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