贵州某酸性矿井涌水的生物氧化治理中试试验

摘要

酸性矿井涌水（AMD）酸性强、重金属含量高，对其进行妥善处理已然成为亟待解决的重大环境问题之一。然而，目前生物法处理AMD在实际应用和资源化利用方向的研究仍在探索阶段。针对这一现状，本文提出了一种细菌氧化—pH分段沉淀—循环沉淀处理AMD的新技术，在贵州污染源地构建中试装置并进行了半工业试验。结果表明：该酸性矿井涌水中的主要污染因子为铁和铝。温度是影响生物反应器效率的关键因素，反应温度25℃相比10℃时氧化效率提高了1倍以上。结合运行成本和处理效率得出最佳反应条件为曝气量16 Nm³·h^-1、中和pH=5；中试系统对Fe²⁺和Al³⁺的去除率均在99%以上，对Fe²⁺的氧化速率高达410 g·h^-1。经微生物分类测序表明，变形菌门在各个时期的门水平中都保持绝对优势，属水平上的铁氧化细菌是生物反应器内的最终优势菌群。经pH分段沉淀—循环沉淀8次后，沉淀渣中铁品位最高可达41.15%，有望作为肥料、水泥、絮凝剂等原材料。本文证实了以氧化菌群为核心高效处理AMD的可行性，同时对各类中试试验参数进行了有益的探讨，可为将来AMD生物治理的规模化工业应用提供可信的依据和参考。

关键词

酸性矿山废水 / 生物氧化治理 / 资源化利用