本文選題：酸性重金屬?gòu)U水 + 硫酸鹽還原菌�。� 參考：《北京有色金屬研究總院》2017年碩士論文

【摘要】：有色金屬冶煉行業(yè)一直以來都是重金屬污染的主要來源之一。在當(dāng)前環(huán)保要求日益提高的大背景下,如何卓有成效地處理有色金屬冶煉行業(yè)重金屬?gòu)U水成為擺在企業(yè)面前一個(gè)亟待解決的問題。本課題研究的是微生物法處理濕法煉鋅行業(yè)的污酸廢水。濕法煉鋅行業(yè)污酸廢水具有以下三個(gè)特點(diǎn):第一是水中的SO42-濃度較高,第二是水水體中溶有大量重金屬離子,第三是水的pH值很低。目前國(guó)內(nèi)的鋅冶煉廠對(duì)于這種廢水所采用的比較常用的處理方法是石灰三段中和法。這種方法盡管可以達(dá)到去除水中重金屬的目的,但是處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的中和渣。在當(dāng)前的環(huán)保政策下,這種危險(xiǎn)廢渣無疑將增加企業(yè)的稅收成本。本研究采用微生物法處理一段中和出水,不僅能大大減少中和渣的產(chǎn)量,而且也可以達(dá)到去除重金屬的目的。根據(jù)小試規(guī)模設(shè)計(jì)加工了上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB),在實(shí)驗(yàn)室完成搭建。按照實(shí)際廢水中和到pH值為5.5的水質(zhì)配制了模擬廢水,接種了硫酸鹽還原菌(SRB),完成了 UASB反應(yīng)器的啟動(dòng),出水Zn2+的去除率達(dá)到92%～96%。比較了碳源濃度為500 mg/L、1000 mg/L、1500 mg/L的條件下UASB對(duì)實(shí)際廢水的處理效果,并用分子生物學(xué)的方法對(duì)各碳源濃度下UASB反應(yīng)器內(nèi)的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明比較3種不同的碳源濃度對(duì)SRB豐度的影響,碳源濃度為1000 mg/L時(shí)SRB的豐度最大;而在1000 mg/L的水樣中的微生物是一種雜菌體系,SRB占其中的13.86%;通過物種分類學(xué)鑒定,確定了實(shí)際起硫酸鹽還原作用的微生物為脫硫弧菌屬Desulfovibrio;通過生物信息學(xué)構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)生進(jìn)化樹,得到了 Desulfovibrio的系統(tǒng)分類學(xué)地位。在小試研究的基礎(chǔ)上,到我國(guó)某鋅冶煉廠的污水處理車間進(jìn)行了中試擴(kuò)大試驗(yàn)。按照1 m3/d污酸一段中和出水的處理量完成了中試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、加工與搭建,在現(xiàn)場(chǎng)完成了 SRB反應(yīng)塔的靜態(tài)啟動(dòng)、小流量連續(xù)啟動(dòng)、A/O生物反應(yīng)池的啟動(dòng),分梯度進(jìn)污酸廢水啟動(dòng)了整個(gè)中試系統(tǒng)。中試系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后,出水中的各重金屬離子濃度均可以達(dá)到鉛鋅工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn),其中Zn2+濃度低于1.5 mg/L,Cd2+濃度低于0.05 mg/L,Pb2+濃度低于 0.5 mg/L。
[Abstract]:Non-ferrous metal smelting industry has been one of the main sources of heavy metal pollution.Under the background of increasing environmental protection requirements, how to deal effectively with heavy metal wastewater in non-ferrous metal smelting industry has become a problem to be solved urgently in front of enterprises.In this paper, microbial treatment of wastewater from zinc hydrometallurgy industry is studied.The wastewater from zinc hydrometallurgy industry has the following three characteristics: the first is the high concentration of so _ 42- in water, the second is that there are a large number of heavy metal ions dissolved in water, and the third is that the pH value of water is very low.At present, three stage neutralization of lime is commonly used in domestic zinc smelters to treat this kind of wastewater.Although this method can remove heavy metals in water, a large amount of neutralized slag will be produced in the treatment process.Under the current environmental policy, this hazardous waste will undoubtedly increase the tax cost of enterprises.In this study, the production of neutralized residue and the removal of heavy metals could be greatly reduced by microbiological treatment of one-stage neutralization effluent.UASBN reactor was designed and manufactured according to the scale of the experiment, and the UASBX reactor was built in the laboratory.According to the actual wastewater and the water quality with pH 5.5, the simulated wastewater was prepared, and the sulfate-reducing bacteria was inoculated. The start-up of the UASB reactor was completed, and the removal rate of Zn2 in the effluent reached 92 ~ 96%.The effects of UASB on the treatment of actual wastewater under the condition of 500mg / L ~ 1000mg / L ~ (-1) mg/L carbon source concentration were compared. The microbial community structure in UASB reactor was studied by molecular biological method.The results showed that the effects of three different carbon source concentrations on the abundance of SRB were compared. The maximum abundance of SRB was observed when the concentration of carbon source was 1000 mg/L, while the microorganism in the water sample of 1000 mg/L accounted for 13.86% of the total abundance of SRB.It was confirmed that the actual microorganisms of sulfate reduction were Desulfovibrio, and phylogenetic phylogenetic tree was constructed by bioinformatics, and the phylogenetic status of Desulfovibrio was obtained.On the basis of the experimental study, a pilot scale test was carried out in a sewage treatment plant of a zinc smelter in China.The design, processing and construction of the pilot system were completed according to the treatment capacity of the neutralization and effluent of 1 m3 / d sewage acid. The static start-up of the SRB reactor was completed at the site, and the start-up of the A / O biological reactor was continuously started with small flow rate.The whole pilot-scale system was started.After stable operation of the pilot system, the concentration of heavy metal ions in the effluent can reach the emission standard of lead-zinc industrial pollution. The concentration of Zn2 is less than 1.5 mg / L ~ (-1) CD _ (2) < 0.05 mg / L ~ (-1) Pb _ (2) < 0.5 mg / L ~ (-1) 路L ~ (-1) 路L ~ (-1) 路L ~ (-1).
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X758

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本文編號(hào)：1757350