[发明专利]硫酸盐还原菌处理酸性含重金属硫酸盐废水的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种硫酸盐废水的处理方法，尤其是以全发酵黄豆为碳源的厌氧微生物法处理酸性硫酸盐废水的方法。

背景技术：

含重金属的酸性硫酸盐废水来源广泛，主要包括矿山开采废水、有色金属、黄金冶炼厂除尘排水、酸浸焙砂(硫化矿焙烧后产物)排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水以及电解、农药、医药、烟草、油漆、颜料、重金属盐化工等工业排水，据统计我国年排放量约占工业废水的12％。

此类废水进入环境后会造成多重污染：酸性水使土地板结，危害农作物生长；溶解在水中的H₂S，对生物体具有严重的毒害作用，逸出到空气中也会污染大气；重金属离子在环境中无法被生物分解，不断积累而难以去除，对环境和人体健康造成长期危害。

传统的治理方法主要有两种：一是石灰石或石灰中和法，采用向废水中投加石灰或石灰石的方法，中和酸性废水。但是这种方法产生大量硫酸钙和重金属沉淀堆积于环境，造成的二次污染难以去除。二是湿地法。湿地法的优点是投资少，运行费用低，但占地面积大，受环境因素影响严重；而且处理不彻底，当酸度较高时，湿地法改良有其局限性，很多人对其长期有效性提出质疑。

其它如离子交换法、电渗析和反渗透等方法的处理成本都较高。近年来，对利用硫酸盐还原菌(SRB)的微生物技术处理含重金属的酸性硫酸盐废水进行了大量研究，并取得了较大进展。SRB法处理费用低、适用性强，其原理是以硫酸盐作为最终电子受体，将SO₄^2-还原为S^-2与重金属形成沉淀除去，避免二次污染。

硫酸盐还原菌需要外加碳、氮源。其中碳源作为SRB生长的能源和电子供体，是影响SRB生长的限制因子，氮源是合成微生物细胞结构成分的主要物质。碳源分为有机碳源和无机碳源两大类，因此，选择什么物质做碳、氮源成为该技术能否在工业上应用的关键问题。

H₂、CO、CO₂为无机碳源，处理SO₄^2-浓度高(3.7g/L)且效果好(出水仅0.1g/L)，但其来源受限，且毒性极大。气相中CO含量高达20％时对SRB造成负面影响，但SRB仍可以生长。SRB所需的有机碳源应是短碳链有机物。以往认为SRB仅利用有限的基质作为有机碳源和电子供体，近年来，由于选用不同碳源的培养基，SRB利用的有机碳源和电子供体种类不断扩大，迄今发现可支持其生长的基质已超过100多种，如以糖蜜、生活垃圾酸性发酵产物、挥发性脂肪酸(VFA)、玉米芯等为碳源，葡萄糖为碳源时，可处理SO₄^2-浓度高达3.0g/L。

此外，因SRB仅在中性条件下生存，而含重金属的硫酸盐废水大都呈酸性，对于这类废水处理较难，因此，pH是影响SRB代谢活性的主要因素。pH过低或过高都会影响SRB的活性，同时影响其对SO₄²的还原效果。不同研究者报道的SRB生长最佳pH值不样，一般pH值在6.0～8.0时，硫酸盐还原是可行的，6.48～7.43之间时，硫酸盐还原效果最好，当pH值为6.6时可以得到最大的硫酸盐还原率，有研究认为SRB在pH为7.0～7.8的微碱性条件下更适合生长，对pH值的耐受范围为5.0～9.0。近来有研究报道SRB在pH4.0的强酸性条件下还可以生长，它能忍受的最大pH为9.5。高酸度是含重金属酸性硫酸盐废水的一个显著特点，pH一般只有2.5～4.5。以前人们常用中和法或硫化法处理硫酸盐废水，需要投入大量的中和剂或硫化剂，成本较高。以SRB法处理高酸性硫酸盐废水时，[H⁺]与细胞膜的酶相互作用影响细胞壁上酶的活性和微生物的活性。因此，如能选择既能提高SRB的抗酸能力、又能降低处理成本的合适碳、氮源则是SRB法工业化至关重要的难题。目前，在已研究的100多种可做碳源支持SRB生长的基质中都存在要么应用条件苛刻，要么处理成本高的问题。

发明内容：

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种硫酸盐还原菌(SRB)处理酸性含重金属硫酸盐废水的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

硫酸盐还原菌处理酸性含重金属硫酸盐废水的方法，包括以下顺序和步骤：

a、浸泡黄豆至膨胀起来；

b、将浸泡好的黄豆蒸或煮熟；

c、将蒸或煮熟的黄豆置于器皿中，控制温度在50℃以下发酵3-5天，至长出粘丝；