专利名称：增强硫酸盐还原菌的活性提高废水处理效率的方法
技术领域：
本发明涉及一种增强硫酸盐还原菌的活性提高废水处理效率的方法。属于利用硫酸盐还原菌处理废水技术。
利用自然界硫循环原理和硫酸盐还原菌的生理特性，用微生物法处理酸性重金属废水是一种新兴的技术。硫酸盐还原菌是一组进行硫酸盐还原代谢反应的有关细菌的统称，目前，研究得到的硫酸盐还原菌的菌种已有12个属近40多个种，其中包括Desulfovibrio、Desulfomonas、Desulfotomaculum、Desulfococcus、Desulfobacter、Desulfonema等，用于废水处理的主要有Desulfovibrio、Desulfomonas和Desulfotomculum。它们的独特之处在于是唯一能够以硫酸根作为最终电子受体进行无氧呼吸的微生物。该细菌利用有机物作为电子供体，通过在厌氧条件下对有机物的降解而获取生存所需的能量，同时将硫酸根还原为硫离子和单质硫。在这一过程中，废水的pH值得到提高，硫酸根浓度下降，重金属离子和生成的硫离子形成金属硫化物沉淀得以去除，废水水质得到改善。该技术和现行处理方法相比具有去除重金属离子效率高、生成污泥量少、沉淀不易二次溶解以及适应性强等特点，在实践中具有较高的应用价值。但是硫酸盐还原菌的代谢活性受多种因素的限制影响，如有机碳源浓度、硫酸根浓度、温度、废水pH值以及重金属离子种类和浓度等，所以在实际废水处理过程中，可能会由于废水条件(低pH值、含重金属离子)或操作条件(常温下操作)不适宜细菌的生长而导致其活性降低甚至受到抑制，从而使废水处理效率降低。
为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案加以实现的。采用上流式厌氧复合床生物反应器，利用硫酸盐还原菌混合菌种，处理含有Cr2O72-、CrO42-、Cu2+、Zn2+和Mn2+等重金属离子的酸性废水过程，增强硫酸盐还原菌的活性，提高废水处理效率的方法，其特征在于，在反应器内或者是废水槽(罐)内，加入单质铁，加入量致使污水的pH值达到5.5～8.5，并在25～30℃进行生化反应。
上述的单质铁是铁粉、铁屑、铁砂。
本发明的优点在于，在利用硫酸盐还原菌处理酸性重金属废水的体系中，通过投加单质铁，可以提高废水的pH值，改善细菌的生存环境，同时为细菌提供铁离子和氢气等营养基质，从而可使细菌能够保持良好的代谢活性，缩短细胞生长停滞期，强化硫酸盐还原菌将硫酸根还原为硫离子的能力，提高细菌适应性和废水处理效率。
具体实施例方式
本发明进行了利用单质铁强化硫酸盐还原菌活性的研究，其结论可以广泛应用于利用硫酸盐还原菌法的各种废水处理领域，如处理酸性矿山废水、电镀废水、制革废水等。在使用该技术时，先根据待处理污水的成分、性质、pH值以及要求达到的处理量和处理效果等条件，确定单质铁的加入量；然后装填载体填料，接种污泥；待微生物挂膜后，先将铁粉投加到反应器中，再用蠕动泵将污水送入反应器进行处理。在连续处理过程中，应根据废水处理量定期补加铁粉，以维持硫酸盐还原菌的活性。
本研究采用的是以Desulfovibrio(脱硫弧菌)为主的混合硫酸盐还原菌菌种，处理由Cr6+、Cu2+、Zn2+、Mn2+组成的混合重金属离子废水，金属离子组成比例Cr6+∶Cu2+∶Zn2+∶Mn2+为1∶4∶3∶2，金属离子总浓度为30ppm，另外，废水中含有浓度为3000ppm的硫酸根离子，废水pH值为5.0～5.5。采用带调节型三相分离器的上流式厌氧复合床生物反应器，有效容积为5L。首先按照要求装填填料(下段筒体为多孔纤维球悬浮填料，上段筒体为陶粒固定填料)，接种污泥，保证整个反应器内厌氧、密封。待微生物在填料表面生长、挂膜后，用可调节流速的蠕动泵将废水注入反应器。待启动阶段完成，系统达到稳定后，保持水力停留时间为12h，反应器温度维持于25～30℃，并向反应器中加入单质铁(本实施例中使用铁粉，粒度80目，用量为60mg/L污水)，最终废水处理效果为废水处理能力为83L/h.m3；出水pH值为7.5～7.6；出水硫酸盐浓度小于100ppm，硫酸根去除率不低于96.7％；出水中重金属离子浓度Cu2+＜1.0ppm、Zn2+＜4.0ppm、Mn2+＜2.0ppm、Cr6+＜0.5ppm、达到废水排放的国家标准。
通过这种方法，可以实现常温、低pH值废水的微生物处理，实施方式简便，成本低，可有效提高废水处理效率，比现行方法具有更强的适应性和更广泛的应用领域。
权利要求
1.一种增强硫酸盐还原菌的活性提高废水处理效率的方法，该方法采用上流式厌氧复合床生物反应器，利用硫酸盐还原菌混合菌种，处理含有Cr2O72-、CrO42-、Cu2+、Zn2+和Mn2+等重金属离子的酸性废水过程，增强硫酸盐还原菌的活性，提高废水处理效率，其特征在于在反应器内或者是废水槽(罐)内，加入单质铁，加入量致使污水的pH值达到5.5～8.5，并在25～30℃进行生化反应。
2.按权利要求1所述的增强硫酸盐还原菌的活性提高废水处理效率的方法，其特征在于加入的单质铁是铁粉、铁屑、铁砂。
全文摘要
本发明公开了一种增强硫酸盐还原菌的活性提高废水处理效率的方法。属于利用硫酸盐还原菌处理废水技术。该方法采用上流式厌氧复合床生物反应器，利用硫酸盐还原菌混合菌种，处理含有Cr
文档编号C02F3/34GK1458083SQ03129759
公开日2003年11月26日 申请日期2003年5月16日 优先权日2003年5月16日
发明者康勇, 冯颖, 张忠国, 孔琦, 范福洲 申请人:天津大学