Desulfuromonas alkenivorans S-7联合稻壳处理酸性重金属废水

佘臣杰¹，唐婕琳¹，何环^1,2，张朦¹，童丽¹，唐俊³，陶秀祥^1,2

1. 中国矿业大学化工学院2. 中国矿业大学煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室3. 中国矿业大学安全工程学院

摘 要：为了研究硫酸盐还原菌和稻壳联合生物反应器在重金属废水处理中作用及机理。利用实验室前期分离鉴定的硫酸盐还原菌Desulfuromonas alkenivorans S-7联合填充稻壳柱式生物反应器处理人工合成酸性重金属(Fe³⁺,Mn²⁺,Cr⁶⁺)废水。比较了废水处理过程中理化特性（pH,E_h,E_c）及3种重金属离子变化规律,并利用FT-IR光谱仪分析了微生物和稻壳联合处理作用下重金属离子去除特性。研究结果表明:S-7能够明显提高酸性废水的pH,20 d后pH最终稳定在6.20左右,也能使反应体系维持在较高的还原环境并降低体系的电导率。S-7菌株对3种代表性离子都有一定的处理效果,对Fe,Mn,Cr三种金属离子的去除效率分别为Fe>Mn>Cr。反应器处理前期废水中离子的去除速率较快,后期由于离子共存对废水处理的影响使废水中金属离子浓度趋于平衡,出现动态制约平衡,S-7菌株对3种重金属离子的去除机制可能存在差异。处理后期由于Cr⁶⁺浓度上升明显,增大了SRB反应器中的重金属含量,明显影响SRB反应器的稳定性能;稻壳填充对S-7菌株生长能够稳定维持SRB反应器的厌氧环境,并且稻壳对金属离子去除也存在一定程度的物理吸附作用。FT-IR分析表明:S-7菌体处理废水时会吸附Fe,Mn,Cr离子,其中羟基、胺基、酰胺基及羧基是发生吸附作用重要的官能团;稻壳在处理重金属废水前后,稻壳的Si—O—Si和羰基在处理重金属废水中可能发挥了作用。

关键词：硫酸盐还原菌;生物反应器;重金属离子;傅里叶红外光谱（FT-IR）;