申請日2015.09.08
公開(公告)日2017.03.15
IPC分類號C02F9/14; C22B13/00; C22B19/30; C22B15/00; C22B7/00
摘要
本發(fā)明涉及硫礦廢水治理技術(shù)，具體涉及一種發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法，在礦山廢水中加入活性炭進(jìn)行攪拌、過濾，獲得顆粒物沉淀和液體;將液體轉(zhuǎn)入鋪設(shè)水稻秸稈的沉淀池中，升溫至30-60℃，加入氧化亞鐵硫桿菌發(fā)酵母液進(jìn)行攪拌3-8h，靜置5-10h后，加入濃度為20-30%的緩沖溶液進(jìn)行攪拌20-40min后，過濾，獲得氫氧化鐵膠體和濾液;調(diào)整濾液溫度為42-50℃時，加入硫酸鹽還原菌發(fā)酵母液，密封靜置至COD濃度為2.8-3.0g/L，過濾，獲得PbS，再密封靜置至COD濃度為1.3-1.6g/L，過濾，獲得CuS和偏鋁酸鹽液體;本發(fā)明具有重金屬去除率高、易回收、成本低、無污染的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書
1.一種發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法，其特征在于，其步驟為：
(1)在礦山廢水中加入活性炭進(jìn)行攪拌0.5-1h，攪拌轉(zhuǎn)速為60-120r/min，過濾，獲得顆粒物沉淀和液體;
(2)將步驟(1)的液體轉(zhuǎn)入鋪設(shè)水稻秸稈的沉淀池中，升溫至30-60℃，加入氧化亞鐵硫桿菌發(fā)酵母液進(jìn)行攪拌3-8h，攪拌轉(zhuǎn)速為30-60r/min，靜置5-10h后，加入濃度為20-30%的緩沖溶液進(jìn)行攪拌20-40min后，過濾，獲得氫氧化鐵膠體和濾液;
(3)調(diào)整濾液溫度為42-50℃時，加入硫酸鹽還原菌發(fā)酵母液，密封靜置至COD濃度為2.8-3.0g/L，過濾，獲得PbS，再密封靜置至COD濃度為1.3-1.6g/L，過濾，獲得CuS和偏鋁酸鹽液體。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法，其特征在于，所述的加入活性炭，加入量為礦山廢水的0.05-0.2。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法，其特征在于，所述的加入氧化亞鐵硫桿菌發(fā)酵母液，加入量為礦山廢水的1/20-1/15。
4.如權(quán)利要求1或3所述的發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法，其特征在于，所述的氧化亞鐵硫桿菌發(fā)酵母液，其制備方法為：將清水、占清水量1-2%的紅糖、占清水量0.01-0.05%的尿素混合均勻制成培養(yǎng)液，再按108cfu/L溶液接種氧化亞鐵硫桿菌，在溫度為30-50℃下，進(jìn)行好氧發(fā)酵6-9天。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法，其特征在于，所述的加入緩沖溶液，加入量為礦山廢水的1/20-1/18。
6.如權(quán)利要求1或5所述的發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法，其特征在于，所述的緩沖溶液為氨水、磷酸二氫銨按體積比為5:1混合制成。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法，其特征在于，所述的加入硫酸鹽還原菌發(fā)酵母液，加入量為礦山廢水的1/15-1/10。
8.如權(quán)利要求1或7所述的發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法，其特征在于，所述的硫酸鹽還原菌發(fā)酵母液，其制備方法為：將瓊脂和石蠟按重量比為2-6:1進(jìn)行熔融后，用清水稀釋至70-80%，按108cfu/L溶液接種硫酸鹽還原菌，在溫度為42-50℃下，進(jìn)行厭氧發(fā)酵至pH為9-10。
說明書
一種發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及硫礦廢水治理技術(shù)，具體涉及一種發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法。
背景技術(shù)
硫礦廢水來源于硫礦在開采、運(yùn)輸、廢石排放、尾礦貯存過程中經(jīng)空氣和菌的氧化作用形成含高濃度硫酸鹽、重金屬離子的液體。通常處理方法為石灰乳中和法，使得重金屬離子以氫氧化物沉淀出來，此法操作簡單，易實(shí)現(xiàn)重金屬分離，但石灰用量較大，進(jìn)而增高了處理成本，重金屬分離效果較差，重金屬去除率約60%，同時，產(chǎn)生大量硫酸鈣，給環(huán)境帶來潛在的二次污染風(fēng)險。
因此，許多研究者試圖尋找新的處理方法，比如，人工濕地法、微生物法。其中，人工濕地法采用天然的泥炭蘚沼澤地處理硫礦廢水，處理費(fèi)約為9元/m3，處理成本較低，但硫化氫回收不徹底，以氣態(tài)形式排入空氣后，造成空氣污染;微生物法重金屬回收率高，但條件苛刻，添加物多，成本高，重金屬單獨(dú)分離效果不佳。
為此，本方法人多年從事礦產(chǎn)工作，結(jié)合礦山廢水治理技術(shù)，為硫礦廢水的治理提供一種新的選擇方向。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種重金屬提取率高、成本低、無污染、易操作的礦山廢水處理方法。
具體通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
一種發(fā)酵母液處理硫礦廢水的方法，其步驟為：
(1)在礦山廢水中加入活性炭進(jìn)行攪拌0.5-1h，攪拌轉(zhuǎn)速為60-120r/min，過濾，獲得顆粒物沉淀和液體;
(2)將步驟(1)的液體轉(zhuǎn)入鋪設(shè)水稻秸稈的沉淀池中，升溫至30-60℃，加入氧化亞鐵硫桿菌發(fā)酵母液進(jìn)行攪拌3-8h，攪拌轉(zhuǎn)速為30-60r/min，靜置5-10h后，加入濃度為20-30%的緩沖溶液進(jìn)行攪拌20-40min后，過濾，獲得氫氧化鐵膠體和濾液;
(3)調(diào)整濾液溫度為42-50℃時，加入硫酸鹽還原菌發(fā)酵母液，密封靜置至COD濃度為2.8-3.0g/L，過濾，獲得PbS，再密封靜置至COD濃度為1.3-1.6g/L，過濾，獲得CuS和偏鋁酸鹽液體。
所述的加入活性炭，加入量為礦山廢水的0.05-0.2。
所述的鋪設(shè)水稻秸稈，其水稻秸稈與硫礦廢水的重量體積比為0.2:1。
所述的加入氧化亞鐵硫桿菌發(fā)酵母液，加入量為礦山廢水的1/20-1/15。
所述的氧化亞鐵硫桿菌發(fā)酵母液，其制備方法為：將清水、占清水量1-2%的紅糖、占清水量0.01-0.05%的尿素混合均勻制成培養(yǎng)液，再按108 cfu/L溶液接種氧化亞鐵硫桿菌，在溫度為30-50℃下，進(jìn)行好氧發(fā)酵6-9天。
所述的加入緩沖溶液，加入量為礦山廢水的1/20-1/18。
所述的緩沖溶液為氨水、磷酸二氫銨按體積比為5:1混合制成。
所述的加入硫酸鹽還原菌發(fā)酵母液，加入量為礦山廢水的1/15-1/10。
所述的硫酸鹽還原菌發(fā)酵母液，其制備方法為：將瓊脂和石蠟按重量比為2-6:1進(jìn)行熔融后，用清水稀釋至70-80%，按108 cfu/L溶液接種硫酸鹽還原菌，在溫度為42-50℃下，進(jìn)行厭氧發(fā)酵至pH為9-10。
本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明利用活性炭進(jìn)行簡單清洗，除去粉塵及易吸附顆粒，結(jié)合氧化亞鐵硫桿菌發(fā)酵母液的催化性和氧化性并結(jié)合溫度、攪拌轉(zhuǎn)速及時間控制，其中，攪拌轉(zhuǎn)速有利于改變物質(zhì)結(jié)構(gòu)，溫度的控制使得發(fā)酵母液在不失活性的情況下，有利于化學(xué)平衡的正向運(yùn)行，使得Fe2+氧化生成Fe3+，并使廢液中的硫生成硫酸根，通過緩沖溶液和反應(yīng)條件控制，使得鐵離子、鋅離子析出，再結(jié)合硫酸鹽還原菌，使得硫酸根還原成S2-，結(jié)合反應(yīng)參數(shù)的控制，隨著COD的濃度梯度下，依次析出鉛、銅，通過傳統(tǒng)的廢液檢測方法，對實(shí)施例中處理前后的硫礦廢水進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)，鐵的平均去除率為93%以上，銅的平均去除率為99%以上，鋅的平均去除率為99%以上，鉛的平均去除率為90%以上，堪比微生物法的去除率，遠(yuǎn)勝中和法去除率，其中，中和法的鐵、銅、鋅、鉛的平均去除率均約為62%，由此得出：本發(fā)明具有重金屬分離率高且可單獨(dú)分離，易回收，成本低，無污染的優(yōu)點(diǎn)。
