[發(fā)明專利]耐冷嗜酸菌低溫快速氧化酸法地浸采鈾溶液中Fe2+的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810840516.5
• 申請(qǐng)日: 2018-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN108913890A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王清良;胡鄂明;李乾;陳鵬;王紅強(qiáng);陽奕漢;俆益群;李德;于長貴;李鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南華大學(xué);新疆中核天山鈾業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22B3/18
• 分類號(hào): C22B3/18;C22B60/02;C12N1/20;C12R1/01
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務(wù)所 43101
• 代理人: 鄒小強(qiáng)

1.耐冷嗜酸菌低溫快速氧化酸法地浸采鈾溶液中Fe²⁺的方法，其特征是：采用耐冷嗜酸硫桿菌作氧化劑，以耐酸性強(qiáng)、比表面積大的生物陶粒作為該菌掛膜載體，采用移動(dòng)床生物反應(yīng)器對(duì)細(xì)菌進(jìn)行固定化培養(yǎng)，從而達(dá)到快速連續(xù)氧化吸附尾液中Fe²⁺的目的；

其具體操作步驟如下：

A、活化耐冷嗜酸菌菌液

采用9K培養(yǎng)基作為培養(yǎng)基，其中，9K培養(yǎng)基成分為：(NH₄)₂SO₄ 3000 mg/L、K₂HPO₄ 500mg/L、KCl 100 mg/L、MgSO₄ 500 mg/L、Ca(NO₃)₂ 10 mg/L；

首先將9K培養(yǎng)基加入溶液配制槽中，調(diào)節(jié)pH值到1.0~2.5，再在溶液配制槽中加入耐冷嗜酸硫桿菌菌液，按1～50%的體積分?jǐn)?shù)接種，并測(cè)定初始還原電位，然后通過攪拌器在5～35℃溫度下攪拌混勻，攪拌器轉(zhuǎn)速為150～200r/min，每隔5～10h測(cè)定一次容器內(nèi)培養(yǎng)液的還原電位，當(dāng)還原電位達(dá)到500～600 mV后，即獲得活化后的耐冷嗜酸菌菌液；

B、載體預(yù)處理

將Φ3~5mm的陶粒載體裝入載體再生槽中，加pH 值為1～2.5的硫酸溶液浸泡，啟動(dòng)空壓機(jī)，打開載體再生槽第二中心曝氣裝置上的調(diào)節(jié)閥通入壓縮空氣進(jìn)行攪拌，并補(bǔ)加硫酸維持溶液pH值為1～2.5，當(dāng)溶液pH值不變時(shí)，關(guān)閉空壓機(jī)及中心曝氣裝置上的調(diào)節(jié)閥，打開載體再生槽底部的隔膜閥，放掉酸液，加清水漂洗陶粒載體至洗水變澄清；

C、掛膜

C1、打開溶液配制槽上的出閥液及噴淋裝置上第二閥門加入活化后的耐冷嗜酸菌菌液和吸附尾液，將載體再生槽內(nèi)的生物陶粒淹沒，然后測(cè)量載體再生槽內(nèi)培養(yǎng)液中的初始還原電位、pH值、Fe²⁺濃度以及溫度；

其中，吸附尾液成分為：SO₄^2- 5000～15000 mg/L、PO₄^3- 1～50 mg/L、Cl^- 50～1000 mg/L、Fe²⁺ 100～2000 mg/L、∑Fe 100～3000 mg/L、Ca²⁺ 100～1000 mg/L、Mg²⁺ 100～1000 mg/L、NH₄⁺ 10～200 mg/L、K⁺ 10～200 mg/L、Na⁺ 50～1000 mg/L，活化后的耐冷嗜酸菌菌液與吸附尾液按5～50%的體積分?jǐn)?shù)接種；

C2、啟動(dòng)空壓機(jī)，打開載體再生槽第二中心曝氣裝置上的調(diào)節(jié)閥，壓縮空氣通過流量計(jì)由第二中心曝氣裝置分散后進(jìn)入載體再生槽內(nèi)進(jìn)行攪拌，每小時(shí)的通氣量為載體再生槽體積的0.1～1倍，每隔1～5h測(cè)定一次培養(yǎng)液的還原電位，待培養(yǎng)液的還原電位達(dá)到500mV～600mV時(shí)，關(guān)閉第二中心曝氣裝置上的調(diào)節(jié)閥和空壓機(jī)，然后補(bǔ)加FeSO₄.7H₂O，F(xiàn)eSO₄.7H₂O濃度控制在1～10g/L，再重復(fù)上述步驟1～4次，直至培養(yǎng)液氧化還原電位上升到500mV～600mV所需時(shí)間恒定時(shí)，掛膜工作完成，打開載體再生槽底部的隔膜閥，排盡載體再生槽內(nèi)的培養(yǎng)液，然后打開載體再生槽上的出料閥，啟動(dòng)隔膜泵將陶粒載體轉(zhuǎn)移到氧化塔中，陶粒載體裝入量以離氧化塔頂部10～15cm為準(zhǔn)；

D、快速連續(xù)氧化吸附尾液中的Fe²⁺

打開噴淋裝置上的第一閥門加入吸附尾液，并將氧化塔內(nèi)的生物陶粒淹沒，啟動(dòng)空壓機(jī)，打開氧化塔第一中心曝氣裝置上的調(diào)節(jié)閥，壓縮空氣通過流量計(jì)由第一中心曝氣裝置分散后進(jìn)入氧化塔內(nèi)進(jìn)行攪拌，氧化后的吸附尾液從氧化塔底部出液閥流出，從而實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)氧化吸附尾液中的Fe²⁺；

E、陶粒載體的再生：

在快速連續(xù)氧化吸附尾液中的Fe²⁺穩(wěn)定運(yùn)行期間，當(dāng)流出液氧化還原電位低于450mV時(shí)，關(guān)閉噴淋裝置上的第一閥門及氧化塔第一中心曝氣裝置上的調(diào)節(jié)閥，打開氧化塔底部出料閥，排放部分陶粒載體至載體再生槽中，排放量為氧化塔內(nèi)陶粒載體7總量的1/10~1/3，實(shí)現(xiàn)陶粒載體在氧化塔中的相對(duì)移動(dòng)；

對(duì)置于載體再生槽中的陶粒載體，重復(fù)B步驟，對(duì)陶粒載體進(jìn)行再生處理，再生處理后，打開載體再生槽底部的隔膜閥，將陶粒載體上脫落的板結(jié)物和洗滌液從隔膜閥排出，再打開載體再生槽上的出料閥，啟動(dòng)隔膜泵將陶粒載體轉(zhuǎn)移到氧化塔中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。