[发明专利]基于微生物混养去除地下水中五价钒的方法

说明书

本说明书实施例提供了一种基于微生物混养去除地下水中五价钒的方法，该方法包括：将微生物以及用于作为所述微生物还原地下水中五价钒时的电子供体的微生物混养材料投放到含有离子态的五价钒的地下水中，以使所述微生物将所述五价钒还原成的可沉淀的四价钒，所述微生物混养材料中至少包括有机电子供体和无机电子供体。如此，通过构建微生物混养环境，可以更加高效地去除地下水中的五价钒。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及地下水处理技术领域，尤其涉及一种微生物混养材料，以及基于微生物混养去除地下水中五价钒的方法。

背景技术

目前，去除地下水中五价钒的方法主要包括物理法和化学法，其中物理法包括改土法和电解法等。具体地，改土法是指借助工程机械，将钒污染土壤置换、混合稀释或者深埋，以去除或者降低钒的毒性，减轻土壤污染风险，此方法花费巨大，易造成二次污染。电解法是指将直流电源通入装有废水的电解槽中，阳极析出金属离子，阴极析出H₂，可还原五价钒，随着溶液pH的升高生成四价钒的沉淀物，此种方法能耗高，效率低。此外，化学法包括化学淋洗和化学吸附等。具体地，化学淋洗通过借助淋洗剂与土壤中的重金属作用以形成更为稳定的金属络合物或溶解性的金属离子，将土壤中的重金属污染物高效而快速的去除，此种方法可能改变土壤理化性质，引入新的污染物。吸附法因吸附性材料固体表面上的分子处于不平衡或不饱和状态，与其接触的钒离子会吸附到材料表面使其分子力得到平衡，以达到去除的目的，此种方法吸附剂再生后效率降低，易产生二次污染。

而微生物还原固定五价钒因其相对以上方法来说，经济高效、成本低廉、容易操作而逐渐成为研究热点。微生物还原受到电子供体的显著影响，目前常用的电子供体是有机物，且选取的有机物通常成本较高，容易造成地下水堵塞。因此，迫切需要一种基于微生物还原的改进方案，可以优化对地下水的处理效果。

发明内容

本说明书一个或多个实施例描述了一种微生物混养材料，以及基于微生物混养去除地下水中五价钒的方法，用于消除上述现有技术的多个缺陷中的至少一个。

根据第一方面，提供了一种微生物混养材料，用于作为微生物还原地下水中五价钒时的电子供体，所述微生物混养材料中至少包括有机电子供体和无机电子供体。

在一种可能的实现方式中，所述有机电子供体包括木屑、乙醇、乙酸中的一种或多种。

在一种可能的实现方式中，所述无机电子供体包括硫或黄铁矿。

在一种可能的实现方式中，所述无机电子供体在对应于去除地下水中五价钒的反应过程中产生酸性物质，所述微生物混养材料中还包括用于中和所述酸性物质的碱性材料。

在一种可能的实现方式中，所述碱性材料包括贝壳或碳酸氢钠。

在一种可能的实现方式中，所述有机电子供体包括木屑，所述无机电子供体包括硫，所述碱性材料包括贝壳，所述木屑、硫和贝壳的体积比为：0.5～1.0:0.5～1.0:0.1～0.5。

在一种可能的实现方式中，所述微生物包括兼性菌和/或厌氧细菌。

根据第二方面，提供了一种基于微生物混养去除地下水中五价钒的方法，所述方法包括：将微生物以及用于作为所述微生物还原地下水中五价钒时的电子供体的微生物混养材料投放到含有离子态的五价钒的地下水中，以使所述微生物将所述五价钒还原成的可沉淀的四价钒，所述微生物混养材料中至少包括有机电子供体和无机电子供体。

在一种可能的实现方式中，所述将微生物以及用于作为所述微生物还原地下水中五价钒时的电子供体的微生物混养材料投放到含有离子态的五价钒的地下水中，包括：将包含所述微生物的厌氧污泥以及所述微生物混养材料投放到含有离子态的五价钒的地下水中。