含鉻廢水厭氧微生物及Cu-Fe雙金屬顆粒處理技術(shù)的研究.pdf

1、隨著電鍍、冶金、制革等工業(yè)的快速發(fā)展,大量重金屬離子如:鉻、鎘、鉛等被排放到環(huán)境中,引起了嚴(yán)重的環(huán)境污染。Cr(Ⅵ)具有強(qiáng)氧化毒性,屬于重金屬一類污染物。含鉻工業(yè)廢水如不經(jīng)妥善處理而直接排放入自然水體中,對生態(tài)環(huán)境和人體健康將產(chǎn)生巨大危害。因此六價鉻污染的治理一直環(huán)保領(lǐng)域的重大課題之一。Cr(Ⅲ)毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Cr(Ⅵ),而且易去除。因此將Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ),是一種處理含鉻廢水的理想方法。本研究通過富集和馴化獲得高效硫酸鹽還原菌群

2、(sulfate reducing bacterium,SRB)和制備Cu/Fe雙金屬顆粒,將微生物與化學(xué)方法結(jié)合首次構(gòu)建了SRB-Cu/Fe體系處理含鉻廢水。這種新型處理技術(shù)克服了SRB和Fe0單獨(dú)處理時存在的缺陷,兼具化學(xué)處理和生物處理的優(yōu)點(diǎn),如適用范圍廣,成本低、操作簡便,處理效果顯著,有利于金屬回收,它有較大的實(shí)際應(yīng)用潛能。本研究的具體工作如下:
　　 1.高效SRB的篩選。從湖南株洲清水塘工業(yè)區(qū)的工業(yè)廢水流經(jīng)地區(qū)采集污

3、泥樣品并富集SRB菌,然后通過在培養(yǎng)基中依次增加Cr(Ⅵ)濃度,馴化并獲得了以高耐受性和強(qiáng)還原力的SRB為優(yōu)勢菌的混合菌群。最終混合菌群的耐鉻濃度為100 mg/L。分別用光學(xué)顯微鏡和透射電鏡觀察馴化前后混合菌群形態(tài)結(jié)構(gòu)。
　　 2.Cu/Fe雙金屬顆粒的合成。利用化學(xué)沉淀法氮?dú)怙柡偷?000mg/LCuCl2溶液與鐵粉(<100目)發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu/Fe雙金屬顆粒。QCu/Fe表示為雙金屬顆粒中銅鐵質(zhì)量的百分比[Qcu/F

4、e=m(Cu)/m(Fe)]。制備好后使用透射電鏡觀察Cu/Fe雙金屬顆粒表征。
　　 3.構(gòu)建SRB—Cu/Fe體系。比較了SRB-Cu/Fe體系與傳統(tǒng)SRB體系、Cu/Fe體系的處理廢水的效果,并探討了不同QCu/Fe、pH值對SRB—Cu/Fe體系處理效果的影響。結(jié)果表明,SRB-Cu/Fe體系的處理效果明顯優(yōu)于SRB或Cu/Fe體系的效果。Cu/Fe雙金屬顆粒的參與不僅明顯縮短了SRB的適應(yīng)期,提高了硫酸鹽、Cr(Ⅵ)的

5、還原速率,而且顯著增強(qiáng)了SRB對Cr(Ⅵ)耐受性,其耐鉻能力提高了200％(從100 mg/L增加到300mg/L)。在Cr(Ⅵ)濃度為300 mg/L、Cu/Fe雙金屬顆粒比值(QCu/Fe)為7.5％、pH為5.0—8.0條件下,室溫處理48 h后,出水的Cr(Ⅵ)濃度低于0.071 mg/L,總鉻濃度低于0.512 mg/L,Cu含量接近于0。本研究新構(gòu)建的SRB—Cu/Fe體系處理效果顯著,兼具生物和化學(xué)處理的優(yōu)點(diǎn),在含鉻廢水的