固定化生物活性炭对矿山酸性废水中Zn2+的吸附性能

以筛选出的芬式纤维微菌属菌株T1为研究对象,研究了其用于固定化生物活性炭(IBAC)工艺对矿山酸性废水(AMD)中重金属Zn2+的吸附规律.结果表明,在水力负荷019m3·(m2·h)-1、气水体积比10∶1、水力停留时间380h,IBAC对Zn2+质量浓度10000mg/L,pH值4的酸性废水中Zn2+去除率达到7518%,且水质得到改善.共存离子Cu2+,Cd2+,Fe3+,Ni2+使IBAC对Zn2+的去除率降低.扫描电镜发现,菌株T1细胞成纤维状,且在活性炭颗粒表面附着生长,吸附Zn2+后细胞体积膨胀.EDS分析表明,固定在活性炭颗粒表面的微生物吸附大量Zn2+.反应动力学研究表明,IBAC吸附AMD中Zn2+基本符合一级反应动力学模型.     

克雷伯氏杆菌用于BAF吸附矿山酸性废水中Cu;2+

以筛选出能高效吸附Cu;2+;的菌株Z-6(克雷伯氏杆菌,Klebsiella sp)为研究对象,火山岩为载体,构建曝气生物滤池(BAF)反应器,研究BAF对矿山酸性废水(AMD)中Cu;2+;的去除效果和Klebsiella sp吸附Cu;2+;的机理。研究结果表明：在BAF反应器系统中,溶液中Cu;2+;的去除是通过火山岩表面生物膜的作用,而非火山岩滤料的作用;单段BAF在停留时间4 h、气水质量比为3:1时,菌株对pH=3,Cu;2+;质量浓度为50 mg/L的废水处理效果最优,去除率可达89.20%;串联两段BAF处理pH=3,Cu;2+;质量浓度为100 mg/L的废水,Cu;2+;总去除率达到99.21%,出水Cu;2+;质量浓度为0.78 mg/L,达到《污水综合排放标准》二级出水水质指标;铜质量分数为4.32%,富集倍数可达2.90倍;菌株Z-6存在—OH,—CH,C—N,—C=O,—CH;2;和—CONH;2;等活性基团;其中—OH和—NH及—CONH;2;以化学吸附的方式吸附Cu;2+;,而—CH,酰胺Ⅰ峰—C=O,C—O和C—N在吸附过程中主要以物理吸附为主。     

酒糟对模拟矿山酸性废水中Pb2+和Zn2+的吸附特征

为了探索生物质材料酒糟对重金属离子的吸附效果,采用静态吸附实验研究废水pH值、Pb2+和Zn2+初始质量浓度以及吸附时间对酒糟吸附模拟矿山酸性废水中Pb2+和Zn2+的影响. pH值为4时酒糟对Pb2+和Zn2+的吸附量分别达到最高值,酒糟对Pb2+的吸附等温线特征符合Langmuir方程,对Zn2+的吸附等温线特征符合Freundlich方程,对Pb2+和Zn2+的最大吸附量分别为8.29 mg·g-1和15.31 mg·g-1.酒糟对Pb2+和Zn2+的吸附反应在4 h后达到平衡,吸附动力学特征均符合拟二级动力学模型.酒糟中纤维素、半纤维素和木质素的质量分数分别为23.3%、65.5%和0.5%,吸附Pb2+和Zn2+后3种物质的含量发生变化,分别为19.6%、42.3%和2.6%.酒糟电负性随pH值升高呈正比增加,吸附Pb2+和Zn2+后电负性减弱.红外光谱分析结果显示酒糟中参与吸附反应的基团主要有酰胺基和酯基.     

咖啡渣对铅锌矿山酸性废水中Pb2+和Zn2+的吸附

以咖啡渣为原料,结合电子扫描显微镜、红外光谱分析仪和Zeta电位仪等研究吸附条件对吸附效果影响及吸附机理.结果表明:pH值为4、咖啡渣投加量为20g·L-1时,咖啡渣对Pb2+和Zn2+的吸附量最大,分别为5.49,12.38mg·g-1;吸附反应在4h后达到平衡,用拟二级动力学模型和Freundlich方程拟合效果较好;咖啡渣的电负性随pH值增加而增大,吸附Pb2+和Zn2+后表面变平整且出现白色颗粒;红外光谱图结果发现咖啡渣中参与吸附反应的基团主要有酰胺基、酯基、酮基.     

香菇培养基废料吸附矿山酸性废水中铜离子

研究了废水pH值、Cu2+初始浓度、吸附剂投加量、时间及温度对香菇培养基废料吸附Cu2+的影响,并探讨了吸附机理.随着pH值的降低,吸附量显著降低;废料吸附Cu2+同时符合Langmuir模型和Freundlich模型,最大吸附量为33.11 mg·g-1;平衡吸附时间为1 h,拟二级动力学模型可以很好地描述吸附过程,相关系数为0.9995;吸附剂最佳投加量为10 g·L-1;吸附量随着温度的升高显著减少,热力学研究表明,该吸附过程放热,低温宜自发.对吸附前后的废料进行扫描电镜及Zeta电位分析表明,废料吸附Cu2+在低pH值下以物理吸附为主,而在较高pH值下以化学吸附为主.     

微生物在酸性矿山废水形成与治理中的作用

分析了微生物在酸性矿山废水形成中的作用,介绍了SRB性质及其在治理酸性矿山废水中的应用。     

改性香菇培养基废料对模拟矿山酸性废水中Cu2+的吸附

采用碱+微波辅助磷酸酯化法对天然香菇培养基废料进行改性,制得改性香菇培养基废料(MSSS),并对其进行红外光谱分析.考察MSSS对模拟矿山酸性废水中较高浓度Cu2+的吸附动力学、吸附等温线以及溶液pH对吸附的影响,并对吸附饱和的MSSS进行焚烧处理试验.实验结果表明:改性处理使香菇培养基废料官能团数目及种类增多,吸附性能提高;MSSS对Cu2-的吸附量随着pH的升高而增大,在pH为0.7左右时,其对Cu2+的吸附量达到2.95 mg/g;吸附过程很好地拟合拟二级动力学模型;吸附等温线符合Langmuir方程,在pH为3时,最大吸附量为24.33 mg/g.焚烧后残渣中铜含量为92.48 mg/g,富集7.07倍.     

基于改性农业废弃物的矿山废水中重金属吸附去除技术及应用

金属硫化物矿区的尾矿在空气、水和微生物等的共同作用下,会产生大量含有毒有害重金属的酸性矿山废水,造成矿区及下游水体和土壤的严重污染.该文结合课题组研究,介绍以农业废弃物为原料开发改性玉米秸秆、花生壳、稻草等吸附材料,吸附去除酸性矿山废水中的重金属离子及其吸附机理,以及实地应用于东江源矿区污染控制示范工程中的重金属吸附去除案例,为矿区重金属污染源头控制研究提供理论基础和技术支持.     

酸性矿山废水中锌铁锰的分离及回收

采用机械活化硫精矿吸附,氧化沉淀以及氢氧化钠沉淀处理酸性矿山废水,使废水中锌、铁、锰得到分离与回收。当酸性矿山废水pH为1.83,锌、铁和锰质量浓度分别为150,2 900和315 mg/L时,在10 L酸性矿山废水中加入活化硫精矿975 g,反应20 min后,锌残留质量浓度为1.33 mg/L,锌去除率达到99.08%。废水经除锌后,取10 L废水,当废水pH为6.92,空气流量为500 mL/min,反应时间为2.5 h时,铁和锰残留质量浓度分别为97.96和290.55 mg/L,铁、锰去除率分别为98.28%和18.45%。XRD分析表明：氧化沉淀渣为Fe;3;O;4;和α-FeOOH,渣中铁含量为52.73%;废水经除铁后用氢氧化钠溶液调节pH至11.01,反应时间为30 min时,废水中锰残留质量浓度为1.15 mg/L,所得锰渣锰含量达到34.47%;除锰废水经硫酸调节pH为7后达GB 8978—1996排放标准。     

粤北大宝山酸性矿山废水氧化亚铁硫杆菌及其相关性能研究

大宝山尾矿库向下游排放的尾矿水为酸性水,其pH值低至2.5～3.5,Cd2+、Pb2+、Zn2+和SO42-等离子含量高,对下游生态会继续造成严重污染。利用9K培养基从大宝山酸性矿山废水中分离出了氧化亚铁硫杆菌,并对其生长性能作了初步研究。在分离培养过程中生成了黄钾铁矾沉淀。黄钾铁矾的生成是溶液pH值下降的主要原因。实验还表明,在pH为2.0～2.5的9K培养基培养10 d后,酸性矿山废水的Cd2+、Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子含量较高,pH为3.0时降低。