ABR硫酸盐还原体系分级沉淀酸性矿山废水中重金属及矿物形成

作     者：郑国权 秦永丽 汪晨祥 葛仕佳 闻倩敏 蒋永荣 

作者机构：桂林电子科技大学生命与环境科学学院 桂林晶康环保有限公司 

出 版 物：《广西师范大学学报(自然科学版)》 (Journal of Guangxi Normal University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(52060004) 广西自然科学基金青年科学基金(2023GXNSFBA026265) 

主　　题：酸性矿山废水 厌氧折流板反应器 硫酸盐还原菌 厌氧颗粒污泥 微生物矿化 金属硫化矿 

摘      要：为实现硫酸盐还原菌（SRB）法处理酸性矿山废水（AMD）过程中多种重金属的分级沉淀并持久固定，采用五隔室厌氧折流板反应器（ABR）处理模拟AMD，通过观测AMD对体系运行效率、颗粒污泥理化性质、生物活性和微生物群落结构的影响，考察AMD中重金属分级沉淀及沉淀生物矿化成矿的特性。结果表明，ABR硫酸盐还原体系能够分级沉淀AMD中的镉（Cd）、锌（Zn）和铁（Fe），Cd2+和Zn2+主要在第1隔室被去除，Fe2+主要在第2、3隔室被去除，去除率均在99%以上。颗粒污泥的重金属化学形态分析及SEM观察表明，去除的重金属主要以硫化物结合态形式沉积在污泥中，进而转化为晶格态，并在污泥表面形成了不规则颗粒物（0.3～0.7μm）。XRD分析表明，第1隔室中的主要物相为纤锌矿、闪锌矿和硫镉矿，第2至第5隔室主要为磁铁矿和黄铁矿。微生物群落结构分析表明，反应器中Lactobacillus和Desulfovibrio在重金属沉淀及矿物形成过程中起关键作用。该研究为AMD中重金属的资源化处理及矿化成矿提供理论依据。