申请日2016.10.09
公开(公告)日2017.04.19
IPC分类号C02F3/12; C02F1/28; C02F103/10
摘要
本发明公开了一种硫酸盐还原菌协同自燃煤矸石处理煤矿酸性废水的方法，包括如下步骤：取缺氧或局部缺氧环境中的底泥接种到富集培养液中，于32℃、150r/min振荡培养2周后培养基变黑且瓶口有臭鸡蛋气味，得含有SRB的液体培养基;取粒径为30‑120目的自燃煤矸石用蒸馏水浸洗3遍去除表面灰尘后，60℃烘干，备用;将含有SRB的液体培养基与自燃煤矸石按比例置于反应器内，混合后置于32℃生化培养箱中培养1周，实现SRB着床生长;通入含Fe2+、Mn2+煤矿酸性废水，进行废水净化处理。本发明利用硫酸盐还原菌协同自燃煤矸石作用处理含Fe2+、Mn2+煤矿酸性废水，将矿区的废弃物与微生物结合用于解决煤矿酸性废水污染问题，达到以废治废的目的。
摘要附图
权利要求书
1.硫酸盐还原菌协同自燃煤矸石处理煤矿酸性废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、取缺氧或局部缺氧环境中的底泥接种到富集培养液中，于32℃、150r/min振荡培养2周后培养基变黑且瓶口有臭鸡蛋气味，得含有SRB的液体培养基;
S2、取粒径为30-120目的自燃煤矸石用蒸馏水浸洗3遍去除表面灰尘后，60℃烘干，备用;
S3、将步骤S1所得的含有SRB的液体培养基与步骤S2所得的自燃煤矸石按自燃煤矸石：含有SRB的液体培养基=1～3g·mL-1的比例置于反应器内，混合后置于32℃生化培养箱中培养1周，实现SRB着床生长;
S4、于32℃的环境中通入含Fe2+、Mn2+的煤矿酸性废水水样，进行废水净化处理，废水上进下出且出水口均高于进水口，以保证柱内厌氧环境;调节进水路中的流量计，使各反应器内水流量基本控制在12mL/h左右，即每天250mL;每天早晨8:00采集进水样和出水样，测定SO42-、COD、Fe2+和Mn2+指标。
2.如权利要求1所述的硫酸盐还原菌协同自燃煤矸石处理煤矿酸性废水的方法，其特征在于，所述SRB的液体培养基中含有的SRB处于对数生长期。
说明书
硫酸盐还原菌协同自燃煤矸石处理煤矿酸性废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种硫酸盐还原菌协同自燃煤矸石处理煤矿酸性废水的方法。
背景技术
硫酸盐还原菌(Sulfate-reducing bacteria，简称SRB)是一类生活在厌氧环境中的原核微生物，它利用电子传递链把电子传递给作为电子受体的硫酸盐等高价态的硫，并将这些物质还原成S2-，因此利用SRB可有效治理硫酸盐污染。煤矸石是煤炭开采和洗煤过程产生的废弃物，排放量在煤炭产量中占较大比例，是我国大量堆积的固体废料之一，煤矸石在堆放过程中容易释放出无机盐类、重金属、硫化物、多环芳烃等物质。辽宁阜新有丰富的煤矸石资源，煤矸石经长期堆积发生自燃，形成品相性质很好的自燃煤矸石，它经过适当的工艺改性，可制备成性能优良的吸附材料。煤矿酸性废水富含金属离子及硫酸盐，会对环境造成极大地危害，是一个全球性的污染问题。目前，对煤矿酸性废水的处理工艺主要有：中和法、人工湿地法等。中和法，就是通过投加石灰、石灰石、白云石，碱性废渣等碱性物质，对煤矿废水进行中和。人工湿地法，则是通过人工修建人工塘，在塘内填充土壤或砂、卵石、砾石、煤渣等单介质和混合物，酸性废水通过流过这些介质，发生一系列物理、化学、生化反应，从而达到净化水质的作用。
国内外有关处理煤矿酸性废水污染物的研究较多，但鲜有将自燃煤矸石与微生物结合应用于处理煤矿酸性废水的研究报道。在矿物开采时，煤矸石大部分被用于回填或作为水泥、混凝土和建筑材料的生产原料等，也有学者以煤矸石为材料对其进行煅烧、酸改性、碱改性等处理后作为吸附材料。研究发现自燃煤矸石对煤矿酸性废水中的Fe2+、Mn2+具有一定的去除效果，最佳反应条件为：粒径80-120目，投加量4g/50ml，pH值为5，震荡时间150min。
发明内容
本发明的目的提供了一种硫酸盐还原菌协同自燃煤矸石处理含Fe2+、Mn2+煤矿酸性废水的方法，利用硫酸盐还原菌协同自燃煤矸石作用处理煤矿酸性废水，将矿区的废弃物与微生物结合用于解决煤矿酸性废水污染问题，达到以废治废的目的。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
硫酸盐还原菌协同自燃煤矸石处理煤矿酸性废水的方法，包括如下步骤：
S1、取缺氧或局部缺氧环境中的底泥接种到富集培养液中，于32℃、150r/min振荡培养2周后培养基变黑且瓶口有臭鸡蛋气味，得含有SRB的液体培养基;
S2、取粒径为30-120目的自燃煤矸石用蒸馏水浸洗3遍去除表面灰尘后，60℃烘干，备用;
S3、将步骤S1所得的含有SRB的液体培养基与步骤S2所得的自燃煤矸石按自燃煤矸石：含有SRB的液体培养基=1～3g·mL-1的比例置于反应器内，混合后置于32℃生化培养箱中培养1周，实现SRB着床生长;
S4、于32℃的环境中通入含Fe2+、Mn2+的煤矿酸性废水水样，进行废水净化处理，废水上进下出且出水口均高于进水口，以保证柱内厌氧环境;调节进水路中的流量计，使各反应器内水流量基本控制在12mL/h左右，即每天250mL;每天早晨8：00采集进水样和出水样，测定SO42-、COD、Fe2+和Mn2+指标。
优选地，所述SRB的液体培养基中含有的SRB处于对数生长期。
本发明具有以下有益效果：
与传统方法相比，本专利提出将微生物SRB与废弃物自燃煤矸石结合用于处理含Fe2+、Mn2+的煤矿酸性废水的方法具有作用时间长、处理能力强、去除效率高、成本低、取材方便、操作简单、吸附效果较好，在实际中可大量应用等优点。本发明首次将SRB协同自燃煤矸石作用用于处理含Fe2+、Mn2+的煤矿酸性废水，不仅提高了去除效果，还减少了煤矸石对环境的污染，达到以废治废的目的;硫酸盐还原菌广泛分布于土壤、污泥、油田、海底淤泥、温泉等缺氧或局部缺氧环境中，取污泥接种到富集培养液中即可培养出SRB;自燃煤矸石是我国矿区大量堆积的固体废料之一，广泛应用时成本较低。
