附着微生物黄铁矾回流对不同温度酸性硫酸盐体系亚铁氧化及总铁沉淀的强化效果

发布时间：2021-11-14 23:29

　　氧化亚铁硫杆菌（A.ferrooxidans）生物氧化Fe2+与石灰中和相耦合是一种具有发展潜力的酸性矿山废水处理工艺.在Fe2+生物氧化段提高Fe2+氧化与总Fe沉淀效率是调控此类废水高效处理的关键步骤,且该阶段常伴有黄铁矾等次生铁矿物的合成.本研究通过摇瓶实验,在p H约2.50的K2SO4（8 mmol·L-1）-Fe SO4（160 mmol·L-1）-H2O酸性硫酸盐体系中按约3×105cells·m L-1的浓度接入A.ferrooxidans,在15℃和30℃两个温度水平下,探究附着微生物的黄钾铁矾回流对体系Fe2+生物氧化与总Fe沉淀行为的影响.结果表明,15℃条件下培养至144h,体系p H变化至2.40,Fe2+氧化率和总Fe沉淀率分别仅为46.7%和12.2%.当体系接入附着微生物黄钾铁矾10 g·L-1时,体系Fe2+在132h即可完全氧化.144 h时,体系p H降低至2.24,总铁沉淀率为25.3%.30℃条件下体系Fe2+在72 h完全氧化,p H变化至1.89,总Fe沉淀率为34.3%.当体系接入回流的黄钾铁矾10 g·L-1时,体系Fe2+完全氧化时间... 

【文章来源】：环境科学学报. 2016,36(02)北大核心CSCD

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【部分图文】：

附着微生物黄铁矾回流对富铁酸性硫酸盐体系Fe2+生物氧化过程中pH变化的影响

?臀禄肪持蠪e2+的生物氧化进程．笔者认为，这与附着微生物黄铁矾回流可在一定程度上增加体系A．ferrooxidansLX5浓度有一定关系．王雅琴等(2010)研究表明，体系氧化亚铁硫杆菌接种量较低时，Fe2+氧化呈近似指数缓慢增长模式，而增加氧化亚铁硫杆菌接种密度，Fe2+氧化呈近似线性增加趋势，与本研究结果相一致．30℃培养环境中，CK30对照体系与CK30+10g·L－1MJ30处理体系Fe2+完全氧化之前，Fe2+氧化率均随时间呈现显著线性关系．通过比较两体系Fe2+氧化率随时间线性拟合的斜率(图2b)，可以得出，30℃培养环境中10g·L－1附着微生物黄铁矾回流能够使得体系Fe2+氧化速率提高20．0%．综上所述，温度升高可促进富铁酸性硫酸盐废水体系A．ferrooxidansLX5对Fe2+的生物氧化．例如，CK30对照体系培养过程中微生物适应环境所需停滞期几乎可以忽略，体系Fe2+氧化率在72h即可达到100%，而在CK15对照体系，该时刻的体系Fe2+氧化率仅为9．7%．同时，附着微生物黄铁矾回流能促进不同温度体系Fe2+的生物氧化过程，尤其是冬季低温条件下进行酸性矿山废水处理，附着微生物黄铁矾回流显得尤为必要．图2附着微生物黄铁矾回流对富铁酸性硫酸盐体系Fe2+生物氧化率的影响Fig．2EffectofrefluxofA．ferrooxidans-adsorbedjarositeontheFe2+bio-oxidationefficiencyiniron-andsulfate-richacidicsystem3．3附着微生物黄铁矾回流对不同温度酸性硫酸盐体系Fe2+氧化过程中总Fe沉淀行为的影响富铁酸性硫酸盐环境中Fe2+氧化过程常伴随次生铁矿物的产生，其在合成过程中可吸附或共沉淀酸性矿山废水中重金属离子(Houetal．，2015)，Fe元素是构成次生铁矿物的关键元素．同时

鞫圆煌?露人嵝粤蛩?盐体系Fe2+氧化过程中总Fe沉淀行为的影响富铁酸性硫酸盐环境中Fe2+氧化过程常伴随次生铁矿物的产生，其在合成过程中可吸附或共沉淀酸性矿山废水中重金属离子(Houetal．，2015)，Fe元素是构成次生铁矿物的关键元素．同时，该环节总Fe大量沉淀，将会缓解后续石灰中和过程总Fe的去除负荷．因此，综合考虑重金属去除效果与后续体系Fe离子中和去除成本，总Fe沉淀率是该环节需要考虑的关键运行参数之一．本试验中附着微生物黄铁矾回流对酸性硫酸盐体系Fe2+氧化过程中总Fe沉淀率的影响如图3所示．图3附着微生物黄铁矾回流对富铁酸性硫酸盐体系Fe2+生物氧化过程中总Fe沉淀率的影响Fig．3EffectofrefluxofA．ferrooxidans-adsorbedjarositeonthetotalFeprecipitationefficiencyduringFe2+bio-oxidationiniron-andsulfate-richacidicsystem517

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3495570