一种处理矿山复合污染废水的方法技术

一种处理矿山复合污染废水的方法，涉及一种水处理技术，该方法处理过程为：先将土豆培养基高压灭菌锅灭菌后，再无菌室接斜面黑曲霉，入摇床，温度２７℃～２９℃培养，转速１３０ｒ／ｍｉｎ，１２～１８ｈ可用；类似的方式将芽孢杆菌种子液培养１２－１８ｈ，备用；然后将两种种子液分别接入２．５％到复合污染废水中，在无菌室操作；培养２－８ｄ，在不同时间分别取样测定残留的污染物质，计算去除率即可。本方法以矿山为典型污染区，以Ｐｂ、Ｈｇ和２－萘酚为目标污染物，针对多种微生物的联合作用对此类复合污染煤矿废水的修复过程与机理，并应用于原位修复，实现良性生态循环，达到对煤矿复合污染废水进行治理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水处理技术，特别是涉及。
技术介绍
水资源和水污染是当前世界最大的资源环境问题之一，也是人类面临的严峻挑 战。我国是一个严重缺水国家。矿山工业一直是我国的经济支柱产业，对国民经济的发展作 出了突出贡献，但所产生的煤矿废水也对地下水资源及周边环境造成了严重的破坏。据统 计，若不考虑回水利用，生产It原煤约从井下排出废水0. 5-10m3不等，最高可达60m3。比如 贵州凯里一带煤矿所排放的废水中含有大量的重金属(Pb和Hg)以及有机污染物(β_萘 酚)。而Pb和Hg是我国实施废水排放总量控制的指标之一。Pb的主要毒性效应是导致贫 血症、神经机能失调和肾损伤，对植物也有危害；Hg及其化合物属于剧毒物质，进入人体的 无机汞离子可转换为毒性更大的有机汞，从而引起全身中毒。它们在废水中的允许安全浓 度很低，如铅对生物的安全浓度仅为0. 16mg/L，汞产生毒性的浓度范围为0. 001mg/L以下。 有机污染物萘酚(又称2-萘酚)是由10个碳原子组成的离域的共轭π键，结构相当 稳定，对动植物同样危害巨大。大量的矿井水、尾矿堆淋滤水未经处理直接排入重安江上游 河段，显然会造成对河水的污染，在其向下游流动过程中，污染面更会逐渐扩大。因此，煤矿 废水的治理已迫在眉睫。虽然煤矿废水中铅、汞是一种严重的污染，但也是一种稀有的重金属资源。资源化 的重点在于利用，利用是资源化产品的终级目标与市场表达。重金属废水的处理方法有化 学沉淀法、离子交换树脂法和吸附法等，这些重金属废水的处理方法都是一种污染转移，将 废水中溶解的重金属转化成沉淀或是更加易于处理的形式(通常是进行填埋)。然而，重 金属对环境的危害依然长期存在，对这种污染的治理常常需要付出更加昂贵的代价。所以， 从社会效益、环境效益和经济效益考虑，将此类复合污染的煤矿废水治理的同时回收重金 属具有重大意义。另外，矿山复合污染废水的种类以及每一地区的矿山废水的成分各不相 同，因此采用怎样的技术参数能使矿山废水的处理效果最理想、发挥出更好的作用，这是环 境微生物与分析化学专业的科技人员需要解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本方法以矿山为典型 污染区，以Pb、Hg和2-萘酚为目标污染物，针对多种微生物的联合作用对此类复合污染煤 矿废水的修复过程与机理，并应用于原位修复，实现良性生态循环，达到对煤矿复合污染废 水进行治理的目的。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，其处理污染废水含有重金属，并且COD大于 1000，该方法利用有吸附能力的黑曲霉真菌，有吸降解力的细菌芽孢杆菌及具有吸附能力 的干粉剂和湿菌剂处理废水；处理过程为先将土豆培养基高压灭菌锅灭菌后，再无菌室接斜面黑曲霉，入摇 床，温度27°C 29°C培养，转速130r/min，12 18h可用；类似的方式将芽孢杆菌种子液培 养12-18h，备用；然后将两种种子液分别接入2. 5%到复合污染废水中，在无菌室操作；培 养2-8d，在不同时间分别取样测定残留的污染物质，计算去除率即可。所述的，该方法用原子吸收分光光度计测定废 水中残留的重金属，吸附时间、菌体浓度、不同PH、重金属和有机物的初始浓度；以透射电 镜和红外光谱表征菌体对重金属的吸附；过滤或离心得到絮凝菌_金属吸附体。所述的，该方法采用气相色谱-质谱联用仪和 核磁共振仪分析微生物作用的不同阶段萘酚的降解产物，并根据图谱分析推测其降解 途径，确定有毒且易累积降解产物。所述的，该方法从0D、COD和TOC测定、评估微 生物作用的复合污染废水，进而优化技术参数用于原位修复、废水回用。本专利技术的优点与效果是通过本项专利技术处理后的矿山复合污染水在25°C，摇床转数为lOOr/min，选用吸附 效果较好的黑曲霉真菌和黑曲霉、产黄青霉联合培养，分别对实际复合污染煤矿废水进行 处理，菌投加量为10%和15%，反应时间为2d和5d，比较得，采用后者，5d时去除效果最 好，对目标污染物的去除率都达到了 80%以上，对β-萘酚的降解率也达70%左右。处理 后的废水可以达到的具体指标为ΡΗ = 6. 0-8. O ；生化需氧量B0D5 ( 30mg/L ；化学需氧量 (重铬酸钾法)COD彡90mg/L ；挥发酚< 0. lmg/L ；氮(NH3形式存在)彡2. 5mg/L ；SS (固体 悬浮物)(20mg/L ；总汞< 0. 03mg/L ；总铅< 0. 008mg/L ；总镉< 0. Olmg/L。表明用上 述微生物对煤矿复合污染废水进行治理是高效、低耗的、完全可行的。具体实施例方式本方法以矿山为典型污染区，以Pb、Hg和2-萘酚为目标污染物，研究多种微生物 的联合作用对此类复合污染煤矿废水的修复过程与机理，并应用于原位修复，实现节约资 源、变废为宝的良性生态循环。不但实现社会效益和环境效益的最大化，也可获得可观的经 济效益。经过多次试验和探索，上述的专利技术目的最终得到了有效满足。专利技术原理矿山废水的污染特点是既含有大量有毒重金属，又含有多种持久性有 毒有机污染物，表现为复合污染。我们采用有强吸附作用的微生物进行对重金属进行高效 吸附，采用有降解功能微生物对有机污染物进行强效降解，同时注重解决2类微生物的协 同与竞争关系，以及各种极端环境条件对微生物的影响(比如高污染浓度、高酸度、碱性条 件下，所用菌是否耐受，污染物质的吸附效果与降解率如何等)。絮凝微生物与降解微生物混合培养两种微生物分别培养，确定复合污染物的初 始浓度、合适的酸度范围、共代谢底物种类和浓度的选择等。同时分析絮凝菌对有机物的絮 凝与降解，降解菌对重金属的耐受浓度，絮凝菌与降解菌的协同共生。通过两种微生物的分 别培养后所获得的生存条件数据，进行参数优化，混合培养。逐渐加大混合污染物的量，使 两种微生物具有良好的环境耐受性与稳定性。用原子吸收分光光度计测定废水中残留的重 金属，探讨吸附时间、菌体浓度、不同PH、重金属和有机物的初始浓度等对絮凝菌吸附量的 影响；以透射电镜和红外光谱表征菌体对重金属的吸附；过滤或离心得到絮凝菌-金属吸4附体，选用环境友好的洗脱剂和掩蔽剂对重金属分别回收。本方法采用气相色谱-质谱联用仪和核磁共振仪分析微生物作用的不同阶段 β _萘酚的降解产物，并根据图谱分析推测其降解途径，确定有毒且易累积降解产物。阐明重金属和有毒有机污染物及其易累积降解产物的协同作用对微生物的影响、 共代谢底物对降解酶的诱导，确定主要限制因子，拟和有机物降解动力学方程。探讨Pb、Hg吸附与解吸的热力学和动力学过程，采用透射电镜和红外光谱表征菌 体对重金属的吸附，并选择环境友好的洗脱剂和掩蔽剂对重金分别回收，实现稀有重金资 源化。从多个方面(如0D、COD和TOC的测定)评估微生物作用的不同阶段复合污染废 水的修复效果。综合各地矿山废水复合污染的特点，全面优化技术参数用于原位修复，实现 废水回用。实施例对辽宁省沈阳苏家屯红菱煤矿进行水样采集，采集位置具体为矿山附近河流上 游_水样A ；河流下游-水样B ；矿区坑洼-水样C ；黑色洗煤废水排出处_水样D ；外排排 出处-水样Ε;2009年8月28日，对辽宁阜新海州露天煤矿进行废样采集，具体位置为，矿 山附近河流上游_水样F本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理矿山复合污染废水的方法，其处理污染废水含有重金属，并且ＣＯＤ大于１０００，其特征在于该方法利用有吸附能力的黑曲霉真菌，有吸降解力的细菌芽孢杆菌及具有吸附能力的干粉剂和湿菌剂处理废水；处理过程为：先将土豆培养基高压灭菌锅灭菌后，再无菌室接斜面黑曲霉，入摇床，温度２７℃～２９℃培养，转速１３０ｒ／ｍｉｎ，１２～１８ｈ可用；类似的方式将芽孢杆菌种子液培养１２－１８ｈ，备用；然后将两种种子液分别接入２．５％到复合污染废水中，在无菌室操作；培养２－８ｄ，在不同时间分别取样测定残留的污染物质，计算去除率即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：常程，秦晓龙，姜雷，王豪鑫，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]