混合硫酸鹽還原菌與Cu/Fe顆粒協(xié)同處理含鉻廢水的研究
摘要：利用化學(xué)沉淀法制備Cu/Fe雙金屬顆粒，并從工業(yè)污泥中馴化得耐Cr(Ⅵ)硫酸鹽還原菌厭氧混合菌群（SRB），將兩者協(xié)同處理含Cr(Ⅵ)廢水。研究比較了SRB-Cu/Fe體系與傳統(tǒng)SRB體系、Cu/Fe體系處理廢水的效果，并探討了不同QCu/Fe、pH值對(duì)SRB-Cu/Fe體系處理效果的影響。結(jié)果表明，SRB-Cu/Fe體系的處理效果明顯優(yōu)于SRB或Cu/Fe體系的效果。Cu/Fe雙金屬顆粒的參與不僅明顯縮短了SRB的適應(yīng)期,提高了硫酸鹽、Cr(Ⅵ)的還原速率，而且顯著增強(qiáng)了SRB對(duì)Cr(Ⅵ)耐受性，其耐鉻能力提高了200%（從100mg·L-1增加到300mg·L-1）。在Cr(Ⅵ)濃度為300mg·L-1、Cu/Fe雙金屬顆粒比值（QCu/Fe）為7.5%、pH為5.0～8.0條件下，室溫處理48h后，出水的Cr(Ⅵ)濃度低于0.071mg·L-1，總鉻濃度低于0.512mg·L-1，Cu濃度接近于0.本研究新構(gòu)建的SRB-Cu/Fe體系處理效果顯著，兼具生物和化學(xué)處理的優(yōu)點(diǎn)，在含鉻廢水的處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：硫酸鹽還原菌，Cu/Fe顆粒，Cr(Ⅵ)，還原，廢水，厭氧
隨著電鍍、冶金、制革等工業(yè)的快速發(fā)展，大量重金屬離子如：鉻、鎘、鉛、汞等被排放到環(huán)境中，引起了嚴(yán)重的環(huán)境污染。Cr（VI）屬于重金屬一類污染物，具有強(qiáng)氧化毒性。含鉻工業(yè)廢水如不經(jīng)妥善處理而直接排放入自然水體中，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康將產(chǎn)生巨大危害。而Cr（III）是生物所需要的微量元素，毒性比較低，易被處理，將Cr(VI)還原為Cr(III)是一種處理含鉻廢水的理想方法。
利用硫酸鹽還原菌（sulfatereducingbacterium,SRB）處理Cr（VI）是一種厭氧微生物處理技術(shù)。該技術(shù)利用SRB將廢水中的SO42-轉(zhuǎn)化為H2S，而H2S具有還原Cr（VI）為低毒性Cr（III）的能力，從而達(dá)到去除Cr(VI)和硫酸鹽的雙重效果。該方法成本低，容易操作，因此備受國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注，但仍存在一系列難以解決的問(wèn)題，如耐Cr（VI）性能低、反應(yīng)延遲期長(zhǎng)、處理速度慢等。利用Fe0去除廢水中還原物也是一種處理Cr(VI)的傳統(tǒng)技術(shù)，由于在處理Cr（VI）的過(guò)程中在鐵顆粒表面形成（FexCr1-x）（OH）3的保護(hù)膜，抑制了Fe0顆粒里面的電子傳遞到表面，因此阻止了氧化還原反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，使Fe顆粒利用率低。
本研究將微生物與化學(xué)方法結(jié)合，首次構(gòu)建了SBR-Cu/Fe體系處理含鉻廢水。這種新型處理技術(shù)克服了SRB和Fe0單獨(dú)處理時(shí)存在的缺陷，兼具化學(xué)處理和生物處理的優(yōu)點(diǎn)，適用范圍廣，成本低、操作簡(jiǎn)便，處理效果顯著，有利于金屬回收，在處理成本和實(shí)際操作上都有著實(shí)際應(yīng)用的潛能。
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