申请日2010.06.24
公开(公告)日2010.11.24
IPC分类号C02F103/10; C02F3/34
摘要
一种处理矿山复合污染废水的方法，涉及一种水处理技术，该方法处理过程为：先将土豆培养基高压灭菌锅灭菌后，再无菌室接斜面黑曲霉，入摇床，温度27℃～29℃培养，转速130r/min，12～18h可用;类似的方式将芽孢杆菌种子液培养12-18h，备用;然后将两种种子液分别接入2.5%到复合污染废水中，在无菌室操作;培养2-8d，在不同时间分别取样测定残留的污染物质，计算去除率即可。本方法以矿山为典型污染区，以Pb、Hg和2-萘酚为目标污染物，针对多种微生物的联合作用对此类复合污染煤矿废水的修复过程与机理，并应用于原位修复，实现良性生态循环，达到对煤矿复合污染废水进行治理。
权利要求书
1.一种处理矿山复合污染废水的方法，其处理污染废水含有重金属，并且COD大于1000，其特征在于该方法利用有吸附能力的黑曲霉真菌，有吸降解力的细菌芽孢杆菌及具有吸附能力的干粉剂和湿菌剂处理废水;
处理过程为：先将土豆培养基高压灭菌锅灭菌后，再无菌室接斜面黑曲霉，入摇床，温度27℃～29℃培养，转速130r/min，12～18h可用;类似的方式将芽孢杆菌种子液培养12-18h，备用;然后将两种种子液分别接入2.5%到复合污染废水中，在无菌室操作;培养2-8d，在不同时间分别取样测定残留的污染物质，计算去除率即可。
2.根据权利要求1所述的一种处理矿山复合污染废水的方法，其特征在于该方法用原子吸收分光光度计测定废水中残留的重金属，吸附时间、菌体浓度、不同pH、重金属和有机物的初始浓度;以透射电镜和红外光谱表征菌体对重金属的吸附;过滤或离心得到絮凝菌-金属吸附体。
3.根据权利要求1所述的一种处理矿山复合污染废水的方法，其特征在于该方法采用气相色谱-质谱联用仪和核磁共振仪分析微生物作用的不同阶段β-萘酚的降解产物，并根据图谱分析推测其降解途径，确定有毒且易累积降解产物。
4.根据权利要求1所述的一种处理矿山复合污染废水的方法，其特征在于该方法从OD、COD和TOC测定、评估微生物作用的复合污染废水，进而优化技术参数用于原位修复、废水回用。
说明书
一种处理矿山复合污染废水的方法
技术领域
本发明涉及一种水处理技术，特别是涉及一种处理矿山复合污染废水的方法。
背景技术
水资源和水污染是当前世界最大的资源环境问题之一，也是人类面临的严峻挑战。我国是一个严重缺水国家。矿山工业一直是我国的经济支柱产业，对国民经济的发展作出了突出贡献，但所产生的煤矿废水也对地下水资源及周边环境造成了严重的破坏。据统计，若不考虑回水利用，生产1t原煤约从井下排出废水0.5-10m3不等，最高可达60m3。比如贵州凯里一带煤矿所排放的废水中含有大量的重金属(Pb和Hg)以及有机污染物(β-萘酚)。而Pb和Hg是我国实施废水排放总量控制的指标之一。Pb的主要毒性效应是导致贫血症、神经机能失调和肾损伤，对植物也有危害;Hg及其化合物属于剧毒物质，进入人体的无机汞离子可转换为毒性更大的有机汞，从而引起全身中毒。它们在废水中的允许安全浓度很低，如铅对生物的安全浓度仅为0.16mg/L，汞产生毒性的浓度范围为0.001mg/L以下。有机污染物β-萘酚(又称2-萘酚)是由10个碳原子组成的离域的共轭π键，结构相当稳定，对动植物同样危害巨大。大量的矿井水、尾矿堆淋滤水未经处理直接排入重安江上游河段，显然会造成对河水的污染，在其向下游流动过程中，污染面更会逐渐扩大。因此，煤矿废水的治理已迫在眉睫。
虽然煤矿废水中铅、汞是一种严重的污染，但也是一种稀有的重金属资源。资源化的重点在于利用，利用是资源化产品的终级目标与市场表达。重金属废水的处理方法有化学沉淀法、离子交换树脂法和吸附法等，这些重金属废水的处理方法都是一种污染转移，将废水中溶解的重金属转化成沉淀或是更加易于处理的形式(通常是进行填埋)。然而，重金属对环境的危害依然长期存在，对这种污染的治理常常需要付出更加昂贵的代价。所以，从社会效益、环境效益和经济效益考虑，将此类复合污染的煤矿废水治理的同时回收重金属具有重大意义。另外，矿山复合污染废水的种类以及每一地区的矿山废水的成分各不相同，因此采用怎样的技术参数能使矿山废水的处理效果最理想、发挥出更好的作用，这是环境微生物与分析化学专业的科技人员需要解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理矿山复合污染废水的方法。本方法以矿山为典型污染区，以Pb、Hg和2-萘酚为目标污染物，针对多种微生物的联合作用对此类复合污染煤矿废水的修复过程与机理，并应用于原位修复，实现良性生态循环，达到对煤矿复合污染废水进行治理的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种处理矿山复合污染废水的方法，其处理污染废水含有重金属，并且COD大于1000，该方法利用有吸附能力的黑曲霉真菌，有吸降解力的细菌芽孢杆菌及具有吸附能力的干粉剂和湿菌剂处理废水;
处理过程为：先将土豆培养基高压灭菌锅灭菌后，再无菌室接斜面黑曲霉，入摇床，温度27℃～29℃培养，转速130r/min，12～18h可用;类似的方式将芽孢杆菌种子液培养12-18h，备用;然后将两种种子液分别接入2.5%到复合污染废水中，在无菌室操作;培养2-8d，在不同时间分别取样测定残留的污染物质，计算去除率即可。
所述的一种处理矿山复合污染废水的方法，该方法用原子吸收分光光度计测定废水中残留的重金属，吸附时间、菌体浓度、不同pH、重金属和有机物的初始浓度;以透射电镜和红外光谱表征菌体对重金属的吸附;过滤或离心得到絮凝菌-金属吸附体。
所述的一种处理矿山复合污染废水的方法，该方法采用气相色谱-质谱联用仪和核磁共振仪分析微生物作用的不同阶段β-萘酚的降解产物，并根据图谱分析推测其降解途径，确定有毒且易累积降解产物。
所述的一种处理矿山复合污染废水的方法，该方法从OD、COD和TOC测定、评估微生物作用的复合污染废水，进而优化技术参数用于原位修复、废水回用。
本发明的优点与效果是：
通过本项发明处理后的矿山复合污染水在25℃，摇床转数为100r/min，选用吸附效果较好的黑曲霉真菌和黑曲霉、产黄青霉联合培养，分别对实际复合污染煤矿废水进行处理，菌投加量为10%和15%，反应时间为2d和5d，比较得，采用后者，5d时去除效果最好，对目标污染物的去除率都达到了80%以上，对β-萘酚的降解率也达70%左右。处理后的废水可以达到的具体指标为：pH=6.0-8.0;生化需氧量BOD5≤30mg/L;化学需氧量(重铬酸钾法)COD≤90mg/L;挥发酚<0.1mg/L;氮(NH3形式存在)≤2.5mg/L;SS(固体悬浮物)≤20mg/L;总汞<0.03mg/L;总铅<0.008mg/L;总镉<0.01mg/L[9]。表明用上述微生物对煤矿复合污染废水进行治理是高效、低耗的、完全可行的。
