混合硫酸盐还原菌与Cu/Fe颗粒协同处理含铬废水的研究

更新时间：2014-02-18 09:38 来源：环境科学作者: 阅读：2084

摘要：利用化学沉淀法制备Cu/Fe双金属颗粒，并从工业污泥中驯化得耐Cr(Ⅵ)硫酸盐还原菌厌氧混合菌群（SRB），将两者协同处理含Cr(Ⅵ)废水。研究比较了SRB-Cu/Fe体系与传统SRB体系、Cu/Fe体系处理废水的效果，并探讨了不同QCu/Fe、pH值对SRB-Cu/Fe体系处理效果的影响。结果表明，SRB-Cu/Fe体系的处理效果明显优于SRB或Cu/Fe体系的效果。Cu/Fe双金属颗粒的参与不仅明显缩短了SRB的适应期,提高了硫酸盐、Cr(Ⅵ)的还原速率，而且显著增强了SRB对Cr(Ⅵ)耐受性，其耐铬能力提高了200%（从100mg·L-1增加到300mg·L-1）。在Cr(Ⅵ)浓度为300mg·L-1、Cu/Fe双金属颗粒比值（QCu/Fe）为7.5%、pH为5.0～8.0条件下，室温处理48h后，出水的Cr(Ⅵ)浓度低于0.071mg·L-1，总铬浓度低于0.512mg·L-1，Cu浓度接近于0.本研究新构建的SRB-Cu/Fe体系处理效果显著，兼具生物和化学处理的优点，在含铬废水的处理中具有广阔的应用前景。

关键词：硫酸盐还原菌，Cu/Fe颗粒，Cr(Ⅵ)，还原，废水，厌氧

随着电镀、冶金、制革等工业的快速发展，大量重金属离子如：铬、镉、铅、汞等被排放到环境中，引起了严重的环境污染。Cr（VI）属于重金属一类污染物，具有强氧化毒性。含铬工业废水如不经妥善处理而直接排放入自然水体中，对生态环境和人体健康将产生巨大危害。而Cr（III）是生物所需要的微量元素，毒性比较低，易被处理，将Cr(VI)还原为Cr(III)是一种处理含铬废水的理想方法。

利用硫酸盐还原菌（sulfatereducingbacterium,SRB）处理Cr（VI）是一种厌氧微生物处理技术。该技术利用SRB将废水中的SO₄^2-转化为H₂S，而H₂S具有还原Cr（VI）为低毒性Cr（III）的能力，从而达到去除Cr(VI)和硫酸盐的双重效果。该方法成本低，容易操作，因此备受国内外研究者的广泛关注，但仍存在一系列难以解决的问题，如耐Cr（VI）性能低、反应延迟期长、处理速度慢等。利用Fe0去除废水中还原物也是一种处理Cr(VI)的传统技术，由于在处理Cr（VI）的过程中在铁颗粒表面形成（FexCr_1-x）（OH）₃的保护膜，抑制了Fe⁰颗粒里面的电子传递到表面，因此阻止了氧化还原反应的进一步进行，使Fe颗粒利用率低。

本研究将微生物与化学方法结合，首次构建了SBR-Cu/Fe体系处理含铬废水。这种新型处理技术克服了SRB和Fe⁰单独处理时存在的缺陷，兼具化学处理和生物处理的优点，适用范围广，成本低、操作简便，处理效果显著，有利于金属回收，在处理成本和实际操作上都有着实际应用的潜能。

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