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秸秆固定床处理含As酸性废水及其生物矿化过程

摘要

矿山开采使还原条件下稳定的硫化物矿物(特别是黄铁矿)暴露于氧气和水中,发生风化氧化,释放出pH<3且富含硫酸盐和重金属离子(Cu、Zn、Ni、Cd、Cr、As、Fe)的酸性浸出液,即矿山酸性排水(Acid Mine Drainage,简称AMD)。AMD中的砷等重金属在水生态环境中一直不断进行着地球化学循环,对人类产生严重的毒性作用。利用硫酸盐还原菌(Sulfate ReducingBacteria,简称SRB)生物处理AMD是目前国际上多个科学领域的研究热点之一。本文提出以廉价的农业废弃物-油菜秆作为SRB生长的缓释碳源用于含砷酸性废水的处理,并初步探讨了油菜秆固定床处理含As酸性废水的生物矿化机理,结果发现SRB利用油菜秆为碳源和电子供体,还原硫酸根为硫化氢,与驯化污泥中的重金属形成金属硫化物颗粒,吸附沉淀砷:固定床中金属硫化物颗粒被吸附饱和后,砷释放到溶液中,抑制SRB生长,此时可通过添加铁离子,利用铁硫化物或铁的氢氧化物对砷的吸附结合来去除酸性废水中的砷。

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