[發明專利]基于蝦蟹殼的硫酸鹽還原菌法處理酸性礦山廢水的方法

在審

• 申請號: 201910758295.1
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110589962A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 王東琦;柴國棟;林奕杉;李家科;王哲;任爽;李笑笑;張怡彤;朱妍
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C12N1/20;C12R1/01;C02F103/10
• 代理公司: 61214 西安弘理專利事務所
• 代理人: 王蕊轉

本發明公開了基于蝦蟹殼的硫酸鹽還原菌法處理酸性礦山廢水的方法，先選取適量蝦蟹殼，依次進行清洗、干燥、粉碎處理后；在其中加入無水乙醇進行浸泡，取出后依次進行清洗、烘干處理后；采用篩網對其進行篩選；再選取適量石英砂并浸泡在硝酸溶液后取出，依次采用自來水、去離子水對其進行漂洗，再進行干燥處理；最后在容器中通入惰性氣體，將上述石英砂、蝦蟹殼和河流底泥混合均勻并置于容器中，再將待處理酸性礦山廢水倒入容器中后密封厭氧，完成對SRB細菌的馴化；將容器中的上清液取出后，加入酸性礦山廢水，密封厭氧后靜置，完成對其的處理。本發明方法解決了傳統硫酸鹽還原菌法處理酸性礦山廢水運行效果較差、工作壽命極不穩定的問題。

技術領域

本發明涉及酸性礦山廢水處理技術領域，具體涉及基于蝦蟹殼的硫酸鹽還原菌法處理酸性礦山廢水的方法。

背景技術

酸性礦山廢水(AMD)因其低pH、高硫酸鹽(SO₄^2-)和高溶解態金屬(如Fe²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Cd²⁺等)含量等特征，被公認為是對生態環境危害最嚴重的污染源之一。較低的pH使廢礦中大量的重金屬離子溶解于廢水中，排入水體后會改變水體理化特性，使水體生態循環受到破壞，嚴重抑制水生生物的生長繁殖。含有大量重金屬的未經處理的AMD進入土壤后，會使土壤產生毒性從而對植物產生一定的毒害作用。另外，未經處理的AMD排入農田中，重金屬會被農作物吸收并通過食物鏈進入人體，造成人體的慢性中毒。

AMD的處理系統大多分為主動處理和被動處理兩類。主動處理主要包括中和法、硫化物沉淀法、氧化還原法等。主動處理技術雖然方便快捷，但其具有需要修建廢水處理站、投加大量化學藥劑、運行管理和維護費用高等缺點。SRB細菌法作為被動處理中的一種，由于其適用性強、投資低、環境友好、污染小等優點，較為廣泛地被應用于AMD處理領域。SRB細菌在厭氧環境下使用碳源作為電子供體，使SO₄^2-轉化為硫化物，與廢水中的重金屬反應生成硫化物沉淀，從而去除重金屬離子。

SRB細菌的代謝過程分為3個階段：分解代謝、電子傳遞和氧化。SRB細菌在還原硫酸鹽過程中需要碳源有機物以供微生物生長。目前國內外研究多利用小分子的酸、醇、沉淀池污泥、活性污泥、經消化的牛糞、木屑、蘑菇渣堆肥等作為碳源處理AMD的方法面臨運行效果與工作壽命有很大差異且極不穩定的問題。SRB細菌處理AMD是很有應用前景的處理方法，但目前還存在工藝不成熟且需要外加碳源、中和劑的問題，運行成本相對較高。

發明內容

本發明的目的提供基于蝦蟹殼的硫酸鹽還原菌法處理酸性礦山廢水的方法，具有工藝簡單、成本低、碳氮源充足且運行穩定的特點。

本發明所采用的技術方案是基于蝦蟹殼的硫酸鹽還原菌法處理酸性礦山廢水的方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，選取適量蝦蟹殼，依次進行清洗、干燥、粉碎處理，得到蝦蟹殼渣a；

步驟2，在蝦蟹殼渣a中加入無水乙醇進行浸泡，取出后依次進行清洗、烘干處理，得到蝦蟹殼渣b；

步驟3，采用篩網對蝦蟹殼渣b進行篩選；

步驟4，選取適量石英砂，將其浸泡在硝酸溶液后取出，依次采用自來水、去離子水對其進行漂洗，再進行干燥處理；

步驟5，在容器中完全通入惰性氣體，將干燥后的石英砂、篩選后的蝦蟹殼渣b和河流底泥以質量比為1～40:1:0.5～5混合均勻并置于容器中，再將待處理酸性礦山廢水倒入容器中后密封厭氧，完成對SRB細菌的馴化；

步驟6，將容器中的上清液取出后，加入待處理酸性礦山廢水，密封厭氧后靜置，完成對酸性礦山廢水的處理。

本發明的特點還在于：

步驟1中，干燥處理的溫度為45～60℃。