[发明专利]一种利用MBBR在低氧条件下还原五价锑的方法

摘要

本发明涉及微生物还原氧化态污染物技术，旨在提供一种利用MBBR在低氧条件下还原五价锑的方法。包括：取水底淤泥样品加入无机培养基中，添加锑酸盐后在严格厌氧条件下进行培养得到菌液，接种至MBBR中并以无机培养基作为运行液；向运行液中添加锑酸盐，氩气曝气以保持厌氧条件L；以批量模式操作反应器，运行过程中连续通入甲烷气体并保持搅拌；分批投入锑酸盐并运行反应器直至Sb(V)离子被完全除去。本发明利用厌氧甲烷氧化耦合锑酸盐生物还原的原理，通过将电子由甲烷转移至锑酸盐，实现了锑酸盐的生物还原及产物回收。本发明可以实现无电子残留、低能耗、控温减排，互助机制主要体现在厌氧甲烷氧化古菌和锑酸盐还原菌的协同作用。

主权项

1.一种利用MBBR在低氧条件下还原五价锑的方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)制备无机培养基将1mL酸性微量元素溶液、1mL碱性微量元素溶液、1mg CaCl2、0.3g NaHCO3、5mg MgSO4·7H2O、0.2g KH2PO4和0.4g Na2HPO4·12H2O加入至1升去离子水中，用HCl调节pH至7，配成培养基；所述酸性微量元素溶液是指：每升溶液含100mM HCl、2.085g FeSO4·7H2O、68mg ZnSO4·7H2O、14mg H3BO3、120mg CoCl2·6H2O、500mg MnCl2·4H2O、320mg CuSO4、95mg NiCl2·6H2O，余量为水；所述碱性微量元素溶液是指：每升溶液含10mM NaOH、67mg SeO2、50mg Na2WO4·2H2O、242mg Na2MoO4·2H2O，余量为水；(2)初始接种源富集和接种A、在浙江省杭州市浙江大学紫金港校区的湿地取水底淤泥样品，将其加入步骤(1)所述无机培养基中，淤泥样品与无机培养基的质量配比关系为1g/L；然后继续添加锑酸盐，使混合物中Sb(V)的质量浓度为50mg/L；在严格厌氧条件下进行培养2个月，在培养过程中及时补充锑酸盐以保持Sb(V)离子浓度不变；培养结束后，得到菌液；B、取50ml菌液接种至序批式膜生物反应器中，以步骤(1)中所述无机培养基作为序批式膜生物反应器的运行液；(3)反应阶段A、向运行液中添加锑酸盐，使运行液中Sb(V)质量浓度小于50mg/L；以纯度99.99％的氩气曝气40分钟以保持厌氧条件，通过顶空中的O2浓度计算培养基中溶解的O2以控制溶解氧浓度<10μg/L；B、以批量模式操作序批式膜生物反应器，运行过程中连续通入甲烷气体并保持搅拌；控制甲烷压力在15psig，反应器于35±1℃恒温室中运行，通过液体取样口取样分析Sb(V)浓度；C、在第一次添加的Sb(V)被完全除去后，立即添加锑酸盐使运行液中Sb(V)离子质量浓度为100mg/L，继续运行反应器；在第二次添加的Sb(V)被完全除去后，立即添加锑酸盐使运行液中Sb(V)离子质量浓度为140mg/L，继续运行反应器直至Sb(V)离子被完全除去；最终收集聚集在反应器膜上的晶型沉淀，即为Sb2O3。