申請日2010.06.24

　　公開(公告)日2010.11.24

　　IPC分類號C02F103/10; C02F3/34

　　摘要

　　一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法，涉及一種水處理技術(shù)，該方法處理過程為：先將土豆培養(yǎng)基高壓滅菌鍋滅菌后，再無菌室接斜面黑曲霉，入搖床，溫度27℃～29℃培養(yǎng)，轉(zhuǎn)速130r/min，12～18h可用;類似的方式將芽孢桿菌種子液培養(yǎng)12-18h，備用;然后將兩種種子液分別接入2.5%到復(fù)合污染廢水中，在無菌室操作;培養(yǎng)2-8d，在不同時間分別取樣測定殘留的污染物質(zhì)，計算去除率即可。本方法以礦山為典型污染區(qū)，以Pb、Hg和2-萘酚為目標(biāo)污染物，針對多種微生物的聯(lián)合作用對此類復(fù)合污染煤礦廢水的修復(fù)過程與機理，并應(yīng)用于原位修復(fù)，實現(xiàn)良性生態(tài)循環(huán)，達到對煤礦復(fù)合污染廢水進行治理。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法，其處理污染廢水含有重金屬，并且COD大于1000，其特征在于該方法利用有吸附能力的黑曲霉真菌，有吸降解力的細菌芽孢桿菌及具有吸附能力的干粉劑和濕菌劑處理廢水;

　　處理過程為：先將土豆培養(yǎng)基高壓滅菌鍋滅菌后，再無菌室接斜面黑曲霉，入搖床，溫度27℃～29℃培養(yǎng)，轉(zhuǎn)速130r/min，12～18h可用;類似的方式將芽孢桿菌種子液培養(yǎng)12-18h，備用;然后將兩種種子液分別接入2.5%到復(fù)合污染廢水中，在無菌室操作;培養(yǎng)2-8d，在不同時間分別取樣測定殘留的污染物質(zhì)，計算去除率即可。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法，其特征在于該方法用原子吸收分光光度計測定廢水中殘留的重金屬，吸附時間、菌體濃度、不同pH、重金屬和有機物的初始濃度;以透射電鏡和紅外光譜表征菌體對重金屬的吸附;過濾或離心得到絮凝菌-金屬吸附體。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法，其特征在于該方法采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和核磁共振儀分析微生物作用的不同階段β-萘酚的降解產(chǎn)物，并根據(jù)圖譜分析推測其降解途徑，確定有毒且易累積降解產(chǎn)物。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法，其特征在于該方法從OD、COD和TOC測定、評估微生物作用的復(fù)合污染廢水，進而優(yōu)化技術(shù)參數(shù)用于原位修復(fù)、廢水回用。

　　說明書

　　一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種水處理技術(shù)，特別是涉及一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法。

　　背景技術(shù)

　　水資源和水污染是當(dāng)前世界最大的資源環(huán)境問題之一，也是人類面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我國是一個嚴(yán)重缺水國家。礦山工業(yè)一直是我國的經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟的發(fā)展作出了突出貢獻，但所產(chǎn)生的煤礦廢水也對地下水資源及周邊環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。據(jù)統(tǒng)計，若不考慮回水利用，生產(chǎn)1t原煤約從井下排出廢水0.5-10m3不等，最高可達60m3。比如貴州凱里一帶煤礦所排放的廢水中含有大量的重金屬(Pb和Hg)以及有機污染物(β-萘酚)。而Pb和Hg是我國實施廢水排放總量控制的指標(biāo)之一。Pb的主要毒性效應(yīng)是導(dǎo)致貧血癥、神經(jīng)機能失調(diào)和腎損傷，對植物也有危害;Hg及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，進入人體的無機汞離子可轉(zhuǎn)換為毒性更大的有機汞，從而引起全身中毒。它們在廢水中的允許安全濃度很低，如鉛對生物的安全濃度僅為0.16mg/L，汞產(chǎn)生毒性的濃度范圍為0.001mg/L以下。有機污染物β-萘酚(又稱2-萘酚)是由10個碳原子組成的離域的共軛π鍵，結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)定，對動植物同樣危害巨大。大量的礦井水、尾礦堆淋濾水未經(jīng)處理直接排入重安江上游河段，顯然會造成對河水的污染，在其向下游流動過程中，污染面更會逐漸擴大。因此，煤礦廢水的治理已迫在眉睫。

　　雖然煤礦廢水中鉛、汞是一種嚴(yán)重的污染，但也是一種稀有的重金屬資源。資源化的重點在于利用，利用是資源化產(chǎn)品的終級目標(biāo)與市場表達。重金屬廢水的處理方法有化學(xué)沉淀法、離子交換樹脂法和吸附法等，這些重金屬廢水的處理方法都是一種污染轉(zhuǎn)移，將廢水中溶解的重金屬轉(zhuǎn)化成沉淀或是更加易于處理的形式(通常是進行填埋)。然而，重金屬對環(huán)境的危害依然長期存在，對這種污染的治理常常需要付出更加昂貴的代價。所以，從社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益考慮，將此類復(fù)合污染的煤礦廢水治理的同時回收重金屬具有重大意義。另外，礦山復(fù)合污染廢水的種類以及每一地區(qū)的礦山廢水的成分各不相同，因此采用怎樣的技術(shù)參數(shù)能使礦山廢水的處理效果最理想、發(fā)揮出更好的作用，這是環(huán)境微生物與分析化學(xué)專業(yè)的科技人員需要解決的問題之一。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法。本方法以礦山為典型污染區(qū)，以Pb、Hg和2-萘酚為目標(biāo)污染物，針對多種微生物的聯(lián)合作用對此類復(fù)合污染煤礦廢水的修復(fù)過程與機理，并應(yīng)用于原位修復(fù)，實現(xiàn)良性生態(tài)循環(huán)，達到對煤礦復(fù)合污染廢水進行治理的目的。

　　本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

　　一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法，其處理污染廢水含有重金屬，并且COD大于1000，該方法利用有吸附能力的黑曲霉真菌，有吸降解力的細菌芽孢桿菌及具有吸附能力的干粉劑和濕菌劑處理廢水;

　　處理過程為：先將土豆培養(yǎng)基高壓滅菌鍋滅菌后，再無菌室接斜面黑曲霉，入搖床，溫度27℃～29℃培養(yǎng)，轉(zhuǎn)速130r/min，12～18h可用;類似的方式將芽孢桿菌種子液培養(yǎng)12-18h，備用;然后將兩種種子液分別接入2.5%到復(fù)合污染廢水中，在無菌室操作;培養(yǎng)2-8d，在不同時間分別取樣測定殘留的污染物質(zhì)，計算去除率即可。

　　所述的一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法，該方法用原子吸收分光光度計測定廢水中殘留的重金屬，吸附時間、菌體濃度、不同pH、重金屬和有機物的初始濃度;以透射電鏡和紅外光譜表征菌體對重金屬的吸附;過濾或離心得到絮凝菌-金屬吸附體。

　　所述的一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法，該方法采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和核磁共振儀分析微生物作用的不同階段β-萘酚的降解產(chǎn)物，并根據(jù)圖譜分析推測其降解途徑，確定有毒且易累積降解產(chǎn)物。

　　所述的一種處理礦山復(fù)合污染廢水的方法，該方法從OD、COD和TOC測定、評估微生物作用的復(fù)合污染廢水，進而優(yōu)化技術(shù)參數(shù)用于原位修復(fù)、廢水回用。

　　本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

　　通過本項發(fā)明處理后的礦山復(fù)合污染水在25℃，搖床轉(zhuǎn)數(shù)為100r/min，選用吸附效果較好的黑曲霉真菌和黑曲霉、產(chǎn)黃青霉聯(lián)合培養(yǎng)，分別對實際復(fù)合污染煤礦廢水進行處理，菌投加量為10%和15%，反應(yīng)時間為2d和5d，比較得，采用后者，5d時去除效果最好，對目標(biāo)污染物的去除率都達到了80%以上，對β-萘酚的降解率也達70%左右。處理后的廢水可以達到的具體指標(biāo)為：pH=6.0-8.0;生化需氧量BOD5≤30mg/L;化學(xué)需氧量(重鉻酸鉀法)COD≤90mg/L;揮發(fā)酚<0.1mg/L;氮(NH3形式存在)≤2.5mg/L;SS(固體懸浮物)≤20mg/L;總汞<0.03mg/L;總鉛<0.008mg/L;總鎘<0.01mg/L[9]。表明用上述微生物對煤礦復(fù)合污染廢水進行治理是高效、低耗的、完全可行的。