硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用

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硫酸盐还原菌在酸性矿山废水处理中的应用研究

硫酸盐还原菌在酸性矿山废水处理中的应用研究
经成为许 多 国家水 体污染 的主要来 源之一 。据不完
金属离子进行选择性的沉淀。但是该法中的 p H值
不好控制 , 成本也较高, 而且如果这些硫化物的沉积 污泥不在水下封存或排除氧化条件, 其可能再氧化
生成硫 酸 , 新造成 环境 问题 [ ; 生物法 就是 利用 重 2微
全统计 , 美国水体中的酸就有 7 是来 自酸性矿山 O
利用硫酸盐还原菌(R ) S B 处理酸性矿山废水( MD 具有诸多优点。文章 了综述了 S B及其 A ) R 在 酸性矿 山废 水 中的应用现 状 , 最后 提 出了 目前在应 用 中存在 的 问题 。 关 键词 : 酸 盐还原 茵 酸性矿 山废水 生物 处理 硫 酸盐废 水 硫 随着全球工业化的迅速发展 , 矿产资源 的开发 进一步加剧, 由此而产生的酸性矿山废水 ( MD 已 A )
和废水 中的氢离 子 , 该法 的缺点 是成本较 高 , 反应 生
成的硫酸钙残渣较多, 容易造成二次污染 ; 人工湿地 法主要是利用湿地系统中的植物、 土壤等对酸性废 水中的金属离子进行吸附、 过滤, 该法操作简单, 易 于管理 , 但是 由于 占地面积大, 处理程度易受环境影
响 , 且处理 后 残余 的 Hz 进 人 大气 , 而 造 成 而 S会 从 大气 污染等 缺点使 它 的应 用 受 到 限制 ; 化物 沉 淀 硫 法是利 用金 属硫化 物 的溶 解度往 往 比氢 氧化物 的溶
流的方式运行 , 保持 UA B反应器 中进水 p S H值约
为 70进 水 S 浓 度为 15 / ., o4 一 .g L。当选择 HR T= 6 小时( O 进水速 度 为 19mL s, . 2 /) 回流速 度 0 1 / .mL s每 天 向反 应器 中添加 2 g左右 的干燥 粉碎 玉米 芯 , k

硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用

硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用

硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用随着社会经济的高速发展,我国的工业化程度得到极大提高,但伴随着经济发展而出现的环境问题也日益严重。

目前城市生活污水处理已在工艺上取得成熟技术并得到应用,但工业废水特别是含高浓度硫酸盐和重金属离子的废水处理仍是令人困惑的技术难题。

但关于硫酸盐还原菌(SRB)的研究有望解决这一类废水的处理问题。

硫酸盐还原菌(SRB)是一类厌氧异养细菌,其生命力很强,广泛存在于土壤、河水、海水等由微生物分解作用造成的厌氧水陆环境中。

SRB是一类形态、营养多样化的细菌,以有机物作为生化代谢的能量来源和电子供体,通过异化作用以硫酸盐为电子受体将其还原。

利用这一特性,将其广泛应用于含硫酸盐的废水和含重金属离子废水等方面的处理。

SRB处理废水作为一项新技术极具潜力。

本文论述了SRB处理废水机理及其生化作用的影响因子,对其在不同种类废水处理中的研究现状进行综述。

1硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的机理及厌氧环境中的影响因子1.1硫酸盐还原菌(SRB)的分类SRB是一类厌氧菌,革兰氏染色成阴性。

目前已知的SRB有40多种,分类也较为复杂。

通常根据其对不同有机物的利用性能,将SRB分为8个属[1](见表1)。

表1硫酸盐还原菌(SRB)的分类1.2硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的机理对于硫酸盐还原菌(SRB)的代谢机理已有很多报道,但对其合成代谢过程的研究尚不明确,对其分解代谢过程已做过较多研究,现就SRB处理废水的机理简单概括如下:1.2.1SRB对SO42-的还原机理关于SRB还原SO42-的机理,具体分为三个阶段;(1)分解阶段。

在厌氧状态下,有机物通过“基质水平磷酸化”产生ATP 和高能电子;(2)电子转移阶段。

在(1)阶段产生的高能电子通过SRB特有的电子传递链(如黄素蛋白、细胞色素C等)逐级传递,同时产生大量的ATP。

(3)氧化阶段。

此阶段中电子转移给氧化态的硫元素(SO42-),将其还原为S2-,产生H2S,同时消耗ATP。

硫酸盐还原菌废水处理技术

硫酸盐还原菌废水处理技术

SO42SO32S2O32-
SBR
H2S
简 介 分 布 -
SBR
厌氧
污泥、污水、 金属管道或 容器
含硫沉 积物 土壤、
SBR 分布
动物肠道 或口腔
水稻田、海水、 盐水、自来水、 温泉水、地热 地区。
生长条件
SBR 简 介
温度
• 31~35oC(厌氧) • 6~6.5(厌氧)
• SRB 对光很敏感。在通常的发散日光下,SRB 会 受到完全的抑制,故SRB 有机体必须在黑暗中 培养。
SRB处理含重金属的废水主要通过以下方式:
1、SRB产生的H2S与溶解的金属离子反应,生成不可溶的金 属硫化物从溶液中除去; 2、硫酸盐还原消耗水合氢离子,使溶液pH值升高,金属 离子以氢氧化物形式沉淀; 3、硫酸盐还原菌的胞外聚合物可吸附重金属离子。
研究进展及应用前景
研究成果
1995 年华尧熙等人研究了以厌氧污泥床培养SRB 处理含 锌废水的工艺。当模拟废水的锌浓度为500 mg/ L 以下时反 应器均能正常运行。反应器对锌的去除率高于99 % 。其单 位容积对重金属的去除率最高可达1300 mg/L· d。
研究进展及应用前景
研究成果
潘响亮等利用SRB混合菌群分泌的胞外聚合物(EPS)吸附
水溶液中的Zn2+和Cu2+。 结果表明:
在初始Zn2+浓度为500 mg/L时,EPS对Zn2+的吸附量达
到326.07 mg/g;对Cu2+的最大吸附容量可达到 478.47 mg/g。
研究进展及应用前景
现状
随着工业的发展,化工、制药、制革、造纸、发酵、食品加工和 采矿等领域在生产过程中排放出大量高浓度硫酸盐工业废水。硫 酸盐本身虽然无害,但是遇到厌氧环境会在SRB作用下产生H2S,

硫酸盐还原菌在废水处理领域发展态势分析

硫酸盐还原菌在废水处理领域发展态势分析

硫酸盐还原菌在废水处理领域发展态势分析硫酸盐还原菌在废水处理领域发展态势分析引言:随着工业化的发展和城市化进程的加快,废水处理成为了一个迫切需要解决的问题。

传统的废水处理方法往往存在成本高、能耗大、处理效果不稳定等问题,而硫酸盐还原菌作为一种新型的废水处理微生物,近年来备受重视。

本文将探讨硫酸盐还原菌在废水处理领域的发展态势,并分析其优势和潜在问题。

一、硫酸盐还原菌的概述硫酸盐还原菌是一类能够在无氧条件下利用硫酸盐还原为硫化物的微生物。

这些菌群广泛存在于自然界中的河流、湖泊、海洋沉积物等环境中,并且在废水处理系统中也能够得到应用。

硫酸盐还原菌是一类具有很高代谢多样性能力的微生物,能够利用不同的有机物、无机物进行代谢。

因此,利用硫酸盐还原菌来处理废水具有很大的潜力。

二、硫酸盐还原菌在废水处理中的优势1. 高效降解有机物:硫酸盐还原菌在无氧条件下能够利用有机物进行降解,并将其转化为废水中的无毒无害物质。

2. 耐受性强:硫酸盐还原菌对废水中的重金属、有机污染物等有很强的耐受性,可以在复杂的废水环境中良好地生存。

3. 适应性广泛:硫酸盐还原菌能够适应不同的环境条件,包括温度、PH值、氧气浓度等。

4. 能量回收:硫酸盐还原菌在将有机物降解为无害物质的过程中,产生的能量可以通过发酵等方式进行回收利用。

三、硫酸盐还原菌在废水处理领域的应用1. 废水处理厂:硫酸盐还原菌可以被应用在废水处理厂中,通过对废水进行降解,减少悬浮物和有机物的浓度,达到净化废水的效果。

2. 重金属处理:硫酸盐还原菌通过还原重金属形成稳定的硫化物,将重金属从废水中去除,减少对环境的污染。

3. 废水后处理:硫酸盐还原菌可以在废水经过传统处理方法后进行后处理,使废水更彻底地净化。

四、硫酸盐还原菌的发展潜力和挑战硫酸盐还原菌在废水处理领域具有较大的发展潜力,但也存在一些挑战。

1. 技术难题:硫酸盐还原菌的培养和应用技术还不成熟,需要进一步研究和改进。

污水处理菌种

污水处理菌种

污水处理菌种引言概述:污水处理是一项重要的环境保护工作,而菌种在污水处理中起着至关重要的作用。

不同的菌种具有不同的功能和特点,能够有效地降解有机物、去除污染物和改善水质。

本文将介绍污水处理中常用的菌种及其作用。

一、厌氧菌种1.1 产甲烷菌产甲烷菌是一种厌氧菌种,主要生活在厌氧环境中,能够将有机物质分解为甲烷气体和二氧化碳。

它们在厌氧消化池中发挥着重要的作用,通过降解有机废物,产生甲烷气体,不仅能够减少有机废物的排放,还能够作为可再生能源利用。

1.2 硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌是一类能够利用硫酸盐作为电子受体的菌种,主要生活在缺氧的环境中。

它们能够将硫酸盐还原为硫化物,从而降低污水中的硫酸盐含量。

硫酸盐还原菌在污水处理中起着重要的作用,能够有效地去除硫酸盐污染物,改善水质。

1.3 厌氧氨氧化菌厌氧氨氧化菌是一类能够在缺氧条件下氧化氨氮的菌种。

它们能够将氨氮转化为亚硝酸盐和亚硝酸盐氧化为硝酸盐,从而实现氨氮的去除。

厌氧氨氧化菌在厌氧污水处理系统中起着重要的作用,能够有效地去除氨氮,减少对水体的污染。

二、好氧菌种2.1 好氧颗粒污泥菌好氧颗粒污泥菌是一类能够在有氧条件下生长和繁殖的菌种。

它们能够利用有机物质进行呼吸作用,将有机物质分解为二氧化碳和水,并且能够吸附和去除污水中的悬浮物和有机物质。

好氧颗粒污泥菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用,能够有效地去除有机物质和改善水质。

2.2 硝化菌硝化菌是一类能够将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的菌种。

它们能够将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,从而实现氨氮的去除。

硝化菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用,能够有效地去除氨氮,减少对水体的污染。

2.3 脱氮菌脱氮菌是一类能够利用硝酸盐作为电子受体,将有机物质中的硝酸盐还原为氮气的菌种。

它们能够将污水中的硝酸盐还原为氮气,从而实现氮的去除。

脱氮菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用,能够有效地去除硝酸盐污染物,改善水质。

硫酸盐还原菌和酸性矿山废水的生物处理

硫酸盐还原菌和酸性矿山废水的生物处理

第1卷第5期2000年10月环境污染治理技术与设备T echniques and Equipment for Environmental Pollution ControlV ol.1,N o.5O ct.,2000硫酸盐还原菌和酸性矿山废水的生物处理李亚新苏冰琴(山西省太原理工大学,太原030024)摘要本文论述了硫酸盐还原菌的代谢和所需要的碳源以及硫酸盐还原的影响因素和生物处理酸性矿山废水的研究进展。

关键词:硫酸盐还原菌酸性矿山废水硫酸盐还原生物处理硫酸盐一、引言酸性矿山废水的污染是一个全球性问题[1~2]。

自40年代以来,国外对酸性矿山废水的成因和防治进行了大量的研究。

从70年代开始,我国也积极采用各种方法对矿井酸性废水进行治理。

目前国内外采用的方法主要有使用石灰石或石灰作中和剂的中和法,也有采用湿地法进行处理。

虽然目前中和法处理酸性矿山废水在工程应用上有了很大改进,但是中和法产生的巨量固体废弃物硫酸钙难以处置,引起严重的二次污染。

湿地法处理酸性矿山废水是近年来研究的一项新技术,具有投资少,运行费用低,易于管理等优点;但是,湿地法占地面积大,处理受环境影响很大,而且对H2S的处理也不彻底,残余H2S 从土壤中逸出进入大气,污染环境。

而且湿地法还需要一定的自然条件。

因此,湿地法在应用上受到了限制。

微生物法处理酸性矿山废水就是利用硫酸盐还原菌(Sulfate-Re-ducing Bacteria,SRB)通过异化硫酸盐的生物还原反应,将硫酸盐还原为H2S,并利用某些微生物将H2S氧化为单质硫[3]。

由于利用硫酸性还原菌的微生物法处理酸性矿山废水费用低,适用性强,无二次污染,还可以回收重要的物质单质硫,因此受到环境工作者的广泛关注,成为酸性矿山废水处理技术研究的前沿课题。

二、硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌(SRB)是一组进行硫酸盐还原代谢反应的有关细菌的通称。

根据不同的生理生化特性,它们可以分为异化硫酸盐还原细菌和异化硫还原细菌(/异化0的意思是指还原的硫酸盐组分并未同化为细菌的细胞组分,而是作为产物释放)。

硫酸盐还原菌及其在废水处理应用中的研究进展

硫酸盐还原菌及其在废水处理应用中的研究进展

硫酸盐还原菌及其在废水处理应用中的研究进展作者:徐曼付志敏来源:《山东工业技术》2014年第14期摘要:硫酸盐还原菌(SRB)是一类分布广泛,利用硫酸盐或者其他氧化态硫化物作为电子受体来异化有机物质的兼性厌氧菌。

本文在介绍了SRB的生理特性和代谢机理,阐明了SRB降解水中污染物原理,探讨了SRB在处理含重金属离子矿山酸性废水和有机废水中的应用现状及研究进展。

关键词:硫酸盐还原菌(SRB);生理特性;微生物燃料电池(MFCs);有机废水社会不断进步和人们生活水平的提高,使得各种废(污)水的产生量随之增多,由此带来的环境污染问题引起了人们的极大关注。

废水处理法中的生物法由于成本低、效果好而倍受青睐,以硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing-Bacteria,SRB)为代表的生物处理法作为一项新的实用技术应用前景广阔[1-4]。

本文针对近年来SRB的发展状况进行了综述,介绍了SRB的生理特性,分类和代谢机理,以及处理废水的机理、特点与研究现状,还有近来新兴的关于微生物燃料电池的应用,指出SRB处理废水作为一项新的实用技术极具潜力。

1 SRB的基本特性1.1 SRB的生理特性SRB是指一类在无氧或极少氧条件下,具有可把硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等硫氧化物以及元素硫还原成硫化氢这一生理特性的细菌的统称。

近年来,国内外学者对SRB研究做了大量的工作,包括SRB的生态特性、毒理学研究及其污染与防治方法、分离及筛选、处理工艺及反应器等[1]。

SRB分布广泛,它们存在于含硫沉积物、厌氧污泥、污水、金属管道或容器,动物肠道或口腔等,还存在于土壤、水稻田、海水、盐水、自来水、温泉水、地热地区。

SRB属于异养微生物,生长代谢转化硫酸盐需要一定的碳源,碳源可以增加其生物量和作为电子供体进行硫酸盐还原,对于SRB的生长代谢和还原作用有直接影响。

研究表明SRB可以利用的有机基质有很多种类,最普遍的是利用C3、C4脂肪酸(乳酸盐、丙酮酸、苹果酸),国外也有研究者曾利用氨基酸、乙酸、丙酸、丁酸和一些长链脂肪酸以及初沉池污泥、剩余活性污泥、糖蜜[2]、经过气提的奶酪乳清和橡胶废水等作为碳源进行研究,还有学者发现SRB可以利用纯一氧化碳[3],还有长链烷烃[4]。

硫酸盐还原菌在废水厌氧治理中的应用分析

硫酸盐还原菌在废水厌氧治理中的应用分析

硫酸盐还原菌在废水厌氧治理中的应用分析范利萍;张雪娇;诸立【摘要】主要研究硫酸盐还原菌在废水厌氧治理中的应用.详细了解了硫酸盐还原菌进行硫酸盐和重金属离子还原的机理,并介绍了重金属离子废水的厌氧处理、有机硫酸盐废水处理、酸性矿山废水的厌氧治理三种硫酸盐还原菌在废水处理中的典型应用,硫酸盐还原菌厌氧治理是一种前景广阔的废水处理方法,对控制废水排放、保护环境有着重要意义.【期刊名称】《资源节约与环保》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】1页(P68)【关键词】硫酸盐还原菌;废水;污水处理【作者】范利萍;张雪娇;诸立【作者单位】浙江省工业环保设计研究院有限公司浙江杭州310012;浙江省工业环保设计研究院有限公司浙江杭州310012;浙江省工业环保设计研究院有限公司浙江杭州310012【正文语种】中文硫酸盐还原菌是一种厌氧异养菌,广泛存在于微生物分解作用导致的厌氧水陆环境中,无论是土壤、河流、海水中都有分布,是一种生命力极为顽强的细菌,形态多样化,以有机物分解作为能量来源,对硫酸盐有着异化还原的作用,应用硫酸盐还原菌进行废水厌氧处理就是应用了这一特性,对难以处理且对环境危害极大的重金属废水有着良好的处理效果。

1 硫酸盐还原菌硫酸盐还原机理硫酸盐还原菌是一类能够进行硫酸盐还原代谢的细菌,应用硫酸盐作为有机物异化作用的电子受体,是一种严格厌氧菌,生命力强,在地下71m的粘土和3000m 深海底同样有分布[1]。

目前已经发现的硫酸盐还原菌已经超过40种,根据生理生化特征可分成异化硫酸盐还原菌、异化硫还原菌两大类,硫酸盐还原菌能够分解乳酸盐、丙酮酸盐,选择乙醇或者H2等作为碳源,代谢产物为硫化物,异化硫还原菌只能还原硫或者含硫化合物。

以营养代谢形式划分,硫酸盐还原菌有完全氧化和不完全氧化两类,完全氧化菌最终代谢产物是二氧化碳和水,不完全代谢产物是乙酸。

厌氧环境下,有机碳磷酸化,产生ATP,之后活化硫酸根,硫酸盐与ATP形成APS和PPi,其中PPi不稳定,迅速分解出无机Pi,推动反应平衡右倾,APS分解为亚硫酸盐和AMP,经脱水生成不稳定的偏亚硫酸氢盐且快速分解,中间产物为连二硫酸盐,并最终分解为亚硫酸盐、硫代硫酸盐,在自身氧化还原反应中形成亚硫酸盐和S2-,S2-排出体外。

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硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用发布时间:2012-5-29 10:24:14 中国污水处理工程网随着社会经济的高速发展,我国的工业化程度得到极大提高,但伴随着经济发展而出现的环境问题也日益严重。

目前城市生活污水处理已在工艺上取得成熟技术并得到应用,但工业废水特别是含高浓度硫酸盐和重金属离子的废水处理仍是令人困惑的技术难题。

但关于硫酸盐还原菌(SRB)的研究有望解决这一类废水的处理问题。

硫酸盐还原菌(SRB)是一类厌氧异养细菌,其生命力很强,广泛存在于土壤、河水、海水等由微生物分解作用造成的厌氧水陆环境中。

SRB是一类形态、营养多样化的细菌,以有机物作为生化代谢的能量来源和电子供体,通过异化作用以硫酸盐为电子受体将其还原。

利用这一特性,将其广泛应用于含硫酸盐的废水和含重金属离子废水等方面的处理。

SRB处理废水作为一项新技术极具潜力。

本文论述了SRB处理废水机理及其生化作用的影响因子,对其在不同种类废水处理中的研究现状进行综述。

1硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的机理及厌氧环境中的影响因子1.1硫酸盐还原菌(SRB)的分类SRB是一类厌氧菌,革兰氏染色成阴性。

目前已知的SRB有40多种,分类也较为复杂。

通常根据其对不同有机物的利用性能,将SRB分为8个属[1](见表1)。

表1硫酸盐还原菌(SRB)的分类1.2硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的机理对于硫酸盐还原菌(SRB)的代谢机理已有很多报道,但对其合成代谢过程的研究尚不明确,对其分解代谢过程已做过较多研究,现就SRB处理废水的机理简单概括如下:1.2.1SRB对SO42-的还原机理关于SRB还原SO42-的机理,具体分为三个阶段;(1)分解阶段。

在厌氧状态下,有机物通过“基质水平磷酸化”产生ATP和高能电子;(2)电子转移阶段。

在(1)阶段产生的高能电子通过SRB特有的电子传递链(如黄素蛋白、细胞色素C等)逐级传递,同时产生大量的ATP。

(3)氧化阶段。

此阶段中电子转移给氧化态的硫元素(SO42-),将其还原为S2-,产生H2S,同时消耗ATP。

SRB除了以硫酸盐为电子受体进行还原反应外,还需要有机物为其提供能量并作为生化反应的电子供体。

1.2.2SRB处理含重金属离子废水的机理(1)因为重金属离子的硫化物在水中的溶度积极小,所以在SO42-还原时产生的H2S与重金属离子反应生成固体硫化物沉淀而得以去除;(2)SRB还原SO42-时会产生碱度,使被处理的废水pH值提高,而许多重金属离子的氢氧化物溶解度很小,故有利于重金属离子形成氢氧化物沉淀去除;(3)SRB代谢过程中分解有机物会生成CO2,部分重金属可以转化成不溶性的碳酸盐而去除;(4)利用SRB菌体细胞的直接吸附作用,将重金属离子吸附在胞外聚合物上同污泥一同沉淀,从而从水中去除;(5)SRB的新陈代谢过程可以通过主动吸收、转化并最终积存在细胞原生质内,以此清除重金属的毒害。

微生物细胞对重金属的毒害有一定限度的忍耐,超过某一限度可能会抑制SRB的生长代谢[2]。

1.3废水厌氧处理中对SRB的影响因子1.3.1pH值pH是影响SRB代谢功能的重要生态因子,SRB能适应的pH值范围很窄,过高或过低的pH均会抑制SRB的生长及代谢。

pH对SRB 代谢功能的影响主要表现在:①pH引起细胞膜内电荷的变化,进而影响SRB对底物的吸收;②影响SRB代谢过程中各种酶的活性和稳定性,会改变底物的可给性与毒物的毒性;③改变细胞内的pH,影响A TP的合成和许多生化反应的进行。

SRB一般适合在中性偏碱的环境下生长,不同研究者对于最佳pH的研究结果不同。

有研究表明,SRB在pH为6.5~7.5范围内生长良好,最佳pH是7.5。

SRB不能在pH<5.5,pH>8.0的环境中生存[3]。

Renze[4]认为SRB在pH<6的条件下一般不生长,pH在6.48~7.43之间硫酸盐还原效果最好,在6.6时得到最大的硫酸盐还原率。

一般认为SRB更适合在pH为7.0~7.8的环境下生存,它能忍耐的最大pH 范围为5.5~9.0。

1.3.2温度温度是影响硫酸盐还原的重要环境因素,它直接决定SRB的生长速度和代谢活性。

根据SRB对环境温度要求不同,将其分类为中温菌和嗜热菌两类。

目前研究报道的SRB大多为中温菌,其一般适合在30℃左右境环中生长[5],最佳生长温度在30.5℃。

此外有研究表明[6]:温度在31℃~35℃时,对SRB活性影响不大,温度小于30℃时活性受到抑制,温度降至20℃时活性受到强烈抑制。

在含硫酸盐的废水和各种菌种混合共生的复杂体系中,一般在35℃是硫酸盐的还原率最大[2]。

1.3.3氧早期研究表明,SRB是严格的厌氧菌,不能以氧气作为电子受体进行代谢。

但有研究[7]表明:SRB可以在含氧量4.5mg/L的环境中生长,但环境中的含氧量达到9.0mg/L时,则不能生长。

但总体来说,SRB属于厌氧菌,适合其生长的氧化还原电位(Eh)须低于-100mV。

1.3.4碳源碳源是SRB代谢过程的重要影响因素。

它为SRB提供能量并作为电子供体参与硫酸盐还原过程。

最初的研究认为SRB仅能利用有限的基质作碳源,如乳酸盐、丙酸盐、反丁烯二酸、苹果酸、乙醇等。

但近些年国内外学者利用不同的培养基进行研究,发现SRB可利用的有机碳源的种类不断扩大,迄今为止发现可以作为碳源的种类有100多种。

除以上谈到的有机碳源外,SRB还可以利用尿素、乙酸、丙酸、丁酸和长链脂肪酸及苯甲酸。

有报道称乳酸盐(乳酸)是最合适的碳源。

但其也存在不足,如价格比较昂贵,SRB对其只能部分分解而使处理后的水中存在大量的COD和有机碳。

因此,这称为其应用到具体工程中的限制因素。

Chang等人[8]研究结果表明,多种有机废弃物均可作为SRB的碳源,这其中包括干草、稻草、泥炭、用过的蘑菇堆肥及废纸回收站的污泥。

李亚新[6]用生活垃圾酸性中温发酵产物做有机碳源,对酸性矿山废水处理效果进行了研究,结果证明可行。

1.3.5硫化物SRB在厌氧条件下将硫酸盐还原成S2-、HS-、H2S,H2S在气、液两相中都存在。

还原产物对SRB有毒害作用,其中游离H2S的毒害作用最强。

这可能是由于H2S成电中性,能穿透带负电的菌体细胞膜而破坏蛋白质[9]。

关于硫化物影响SRB反应的机理,部分学者认为可能是由于硫化物与SRB特有的电子传递链中Fe结合生成FeS而使电子传递系统失去活性。

也可能是H2S内在的毒性对系统直接作用的结果[10]。

1.3.6重金属离子重金属离子对微生物的生长代谢有抑制作用。

Oliver[11]等发现,金属对SRB的抑制顺序为Cu>Cd>Ni>Zn>Cr>Pb。

抑制SRB的金属浓度分别为20mg/LCd、20mg/LCu、25mg/LZn、20mg/LNi、60mg/LCr和75mg/LPb及10mg/L的金属混合液。

此外硫酸盐浓度较高时,Ca2+能沉积在污泥表面妨碍物质交换,致使污泥完全丧失活性[12]。

故含高浓度硫酸盐废水处理中,Ca2+也能抑制SRB代谢作用。

2硫酸盐还原菌(SRB)在废水处理中的应用研究根据SRB生化代谢特性可见其在废水处理中有极大的潜力和广阔的前景。

近些年来SRB法被广泛应用在处理酸性矿山废水、重金属离子废水及高浓度硫酸盐废水等方面的研究,取得了一定效果,已成为废水处理领域的前沿课题。

2.1利用硫酸盐还原菌处理重金属离子废水工业生产中排放的含有重金属离子的废水对环境危害巨大。

重金属离子一旦进入天然水体内,便不能自行去除。

水生动植物一旦摄取这些离子,就会沉积在体内,严重影响其生长发育。

而重金属离子最终会通过食物链的作用在人体内累积,其有很强的致病性,严重威胁着人体健康。

对重金属离子污染的治理一直是人们关注的课题。

近些年来,利用SRB处理重金属离子废水的研究取得了一定的效果。

1994-1998年间,由美国环保总署(EPA)提供资金,利用SRB对利利-奥芬博依矿的酸性矿山废水进行处理和控制,半工业试验[13]结果表明金属去除率为:Zn99%,Al99%,Mn96%,Cd98%,Cu96%。

SmithWL[14]等以乳酸盐为电子供体,利用SRB生物膜对某制革厂含Cr废水进行处理。

结果浓度为500μmol/L的含Cr(Ⅵ)废水在经过48h处理后去除率达到88%,绝大部分可溶性有毒Cr(Ⅵ)被还原成为了不溶的Cr(Ⅲ),同时发现由于Cr(Ⅵ)得毒性作用,废水处理过程中仅有10%的SRB保持着生物学活性。

田小光等[15]采用化学还原法并结合SRB吸附法研究了从电镀厂的含铬废水中去除铬。

当废水中Cr(Ⅵ)的质量浓度为30~40mg/L时,Cr(Ⅵ)的去除率可达99.67%~99.97%。

冯易君等[16]在研究共存离子对SRB处理含铬废水的影响中发现,经过SRB处理后,废水中的铬离子质量浓度从处理前的98mg/L下降到8.1mg/L,其它离子也得到去除。

如铅的质量浓度从0.27mg/L降到0.02mg/L,锡的质量浓度从1.75mg/L降到0.3mg/L。

江苏大学缪应祺[17]对用SRB处理钛白粉生产废水的研究结果表明,对模拟废水,42h内SO42-的去除率达到92.1%;对实际废水,42h内,SO42-的去除率可达到83.5%;COD/SO42-值对SO42-离子的去除有较大影响,比值在2~3时效果最佳。

2.2利用硫酸盐还原菌处理含硫酸盐的有机废水现代工业中的食品、制药、造纸等工业生产中会排放大量的高浓度硫酸盐的有机废水。

此类废水排放至水体中,会使水体发臭影响其水质指标。

特别是在厌氧条件下硫酸盐经过生化反应产生刺激性气味的H2S,危害水生生态环境以及人体健康。

对于高浓度硫酸盐有机废水,采用SRB生物脱硫法具有投资少、成本少、低能耗、去除率高及无二次污染等特点。

Boshoff等[18]以制革厂废水为碳源,采用UASB和SRB两种反应器进行了SO42-还原效果研究。

实验中控制二反应器进水SO42-浓度均在1800mg/L,结果前者SO42-还原效率和COD去除速度分别为600mg/(d·L)、600~700mg/(d·L),后者SO42-还原效率和COD去除速度分别为250mg/(d·L、200~600mg/(d·L)。

河北科技大学杨景亮教授对SRB处理青霉素生产过程中排放的高浓度SO42-废水进行了研究[19],试验结果表明,COD/SO42-、SO42-负荷是影响SO42-还原效果的主要因素。

当SO42-负荷为5kg/(m3·d),进水COD/SO42-为2.5~2.8时,SO42-去除率为68%~78%;进水COD/SO42-大于3时SO42-去除率大于90%。

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