COD-SO-4-2-对SRB处理含硫酸盐废水效果的影响

西安工程大学学报JournalofXi�anPolytechnicUniversity�第24卷第2期(总102期)2010年4月Vo.l24,No.2(Sum.No.102)���文章编号:1674�649X(2010)02�00185�04��收稿日期:2009�12�22��通讯作者:张建民(1963�),男,陕西省韩城县人,西安工程大学副教授.E�mai:ljm0865@sina.comCOD/SO2-4对SRB处理含硫酸盐废水效果的影响王志强,张建民,张�继(西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048)摘要:研究静态条件下硫酸盐还原菌处理硫酸盐废水时,COD/SO2-4比值对硫酸盐废水处理效果的影响.模拟硫酸盐废水用无水硫酸钠配制,以乳酸钠为电子供体(COD).实验结果表明,当T=35,初始pH=6�8时,COD/SO2-4!3时SO2-4的去除率可达到90%以上,同时COD的去除率达到约55%,处理后体系的pH值有所上升.选择恰当的COD/SO2-4比值对实际工程的工艺运行具有重要意义.关键词:SRB;COD/SO2-4;SO2-4去除率中图分类号:X703�1��文献标识码:A0�引�言随着现代工业的发展,越来越多的生产领域涌现出了大量的含硫酸盐废水,废水中硫酸盐的存在已经严重影响着水处理工艺的正常运行,成为水处理效果的制约性因素,因此对硫酸盐废水的治理意义重大.硫酸盐废水分为两类[1]:第一类废水含有大量的SO2-4和高浓度有机物;第二类废水也含有大量SO2-4.但是有机物含量少,例如传统的钛白粉厂生产废水、矿山废水,其处理需要外加电子供体(COD)来实现SO42-转化.针对此废水,以硫酸盐还原菌(SRB)为代表的生物法由于成本低、效果好而备受青睐,处于国内外研究的热点,具有广阔的市场前景.SRB是一类具有将硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等硫氧化物及元素硫还原成硫化氢这一生理特征细菌的统称[2],它是一类形态营养多样化、属种关系复杂的微生物,已被广泛用于废水中硫酸盐的去除[3�4].从不同环境中采样驯化得到的菌株对环境的适应能力存在差异,学者们将硫酸盐还原菌分为中温菌(最适宜生长代谢温度为30~35)和高温菌(55~60),它耐受酸碱度的范围比较宽,一般在5.0~9�0之间均能生存,但是最适宜的pH值为6�5~7�5之间.SRB以甲醇、乙醇、乳酸及葡萄糖等有机物作为良好碳源,SRB对它们的消耗速率大小为乳酸>乙醇>甲醇>葡萄糖[5].影响硫酸盐还原的因素很多,如温度、pH值、基质、负荷率COD/SO42-及氧化还原电位等,但研究表明,COD/SO2-4是硫酸盐还原过程的关键性因素[6],是水处理工况的碳源保障率问题.本文主要研究静态下利用SRB处理第二类硫酸盐废水时COD/SO42-对处理效果的影响.1�实�验1�1�菌种来源SRB菌种来自西安某热电厂储泥池,已被分离纯化和鉴定[7],实验前菌株保存在4冰箱中.1�2�培养基组成K2HPO40�5g,NH4Cl1�0g,CaCl2∀H2O0�1g,Na2SO41�0g,MgSO4∀7H2O2�0g,FeSO4∀7H2O0�5g,CaCl20�1g,乳酸钠(80%)3�5mL,维生素C0�1g,L�Cys半胱氨酸0�5g,蒸馏水1000mL,初始pH值为6�8.1�3�测定方法硫酸盐还原菌的生长情况用722型分光光度计在600nm处测量;硫化氢的生成用醋酸铅试纸检验;硫酸根的测定方法为铬酸钡分光光度法[8],测定波长为420nm;COD浓度采用重铬酸钾滴定法[8];pH值用酸度计测定.1�4�活化、富集方法采用100mL的锥形瓶,分装一定体积的上述培养基后高压灭菌,按5%的接种量接种菌种液至充满状态,密封在35的培养箱下恒温培养,当观察到溶液变黑,置于瓶口的醋酸铅试纸很快变色,并且锥形瓶口散发出硫化氢的臭鸡蛋味时,表明硫酸盐还原菌已经大量繁殖,即可进行驯化.在已灭菌的培养基中加入不同量的硫酸钠,使浓度逐渐升高,将生长情况良好活性高的菌种按5%的接种量接种在培养基,在35的培养箱下恒温驯化,并且每2h观察记录硫酸盐还原菌的生长情况.重复不断地驯化,将最后获得的耐盐菌进行富集后作为实验用菌.1�5�脱硫实验由于研究者们采用的硫酸盐还原菌的来源、基质碳源、工艺条件等的差异,研究结果差异较大.经过分析比较,本实验中硫酸盐模拟废水用无水硫酸钠配制,选用乳酸钠作为电子供体(COD),保持初始的SO2-4浓度不变,选取COD/SO2-4的比值为0�5,1,2,3,4,5研究COD/SO2-4(图中用C/S表示)比值对处理效果的影响,脱硫实验条件见表1.表1�脱硫实验条件实验序号COD/mg∀L-1SO2-4/mg∀L-1COD/SO2-4T/初始pH值123456200