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

郑国权; 秦永丽; 汪晨祥; 葛仕佳; 闻倩敏; 蒋永荣

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2024040303

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (06) : 40 -52. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2024040303

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

郑国权, 秦永丽, 汪晨祥, 葛仕佳, 闻倩敏, 蒋永荣

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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。