黄土中原生微生物处理煤矿酸性废水的试验研究

太原理工大学硕士学位论文黄土中原生微生物处理煤矿酸性废水的试验研究姓名：刘洁申请学位级别：硕士专业：水文学及水资源指导教师：杨军耀20080501黄土中原生微生物处理煤矿酸性废水的试验研究作者：刘洁学位授予单位：太原理工大学相似文献(4条)1.期刊论文王水远.何玲芳.胡承伟赤泥治理酸性煤矿废水的机理分析-环保科技2009,15(1)赤泥是氧化铝冶炼工业生产过程中排出的固体粉状残渣,而酸性煤矿废水是煤矿的开采促使黄铁矿发生氧化产生的酸性废水.文中通过分析赤泥与酸性煤矿废水的成分以及可能发生的反应,阐述了利用赤泥治理酸性煤矿废水的机理.2.学位论文尹秀贞硫酸盐还原菌治理煤矿酸性废水的试验研究2007我国是煤炭生产大国，但又是水资源贫国。采煤生产将宝贵的地下水变成酸性废水排出，排出的酸性废水又再次污染洁净的地表水和地下水资源及土地资源，危害农作物、水生生物和人体的健康。煤矿酸性废水资源化与无害化，既保护了水土环境，又将废水变成可利用的水资源，对我国特别是西部地区有着重要的意义。我国中西部地区为干旱、半干旱地区，水资源严重短缺，水是制约该地区发展的重要因素；中西部地区煤炭资源丰富，是我国煤炭主要产区，也是中西部经济发展的重要组成部分。如何保护水资源、提高水资源的利用率，是中西部经济的重要环节。目前硫酸盐还原菌处理高硫酸盐废水，主要通过污水处理厂来实现，而酸性煤矿废水利用污水处理厂来处理的主要缺点是基建工程和设备投资大，运行费用高，耗能大，处理量小，企业很难负担。因此，降低煤矿废水处理成本的研究就显得很有意义。采煤导致地表变形，部分塌陷地带形成积水，本文研究以天然积水洼地作为反应器，通过向其中投加适量微生物以及所需要的基质碳源来处理煤矿废水的可行性。本研究试验首先分离出两株硫酸盐还原菌，并对此两种菌进行鉴定，研究了菌株生长和脱硫的适宜条件范围，然后利用敞口反应器模拟煤矿酸性废水的天然条件，人为投加菌种和碳源，创造硫酸盐还原菌治理煤矿酸性废水的环境，通过分析有机酸的利用，pH值变化，硫酸根的去除率以及重金属的去除率，研究天然条件下利用生物法处理煤矿酸性废水的可行性；并对几种廉价碳源作初步试验。以期为今后进一步研究提供思路和方向，对学科发展起推动作用。经过对试验结果整理分析，得到以下结论：(1)由太原市杨家堡污水净化厂二沉池回流污泥中分离出两株硫酸盐还原菌，经鉴定，一株为脱硫脱硫弧菌，另一株为脱硫肠状菌；经试验知脱硫脱硫弧菌的生物活性要优于脱硫肠状菌，选取脱硫脱硫弧菌作为修复煤矿酸性废水的试验菌种。(2)脱硫脱硫弧菌在以下范围内生长较好：pH值在5～8，温度20℃以上，接种量在20％以上。pH值4时菌体也可以生长；接种量越大SO,4'2-的生物去除率越好；SO,4'2-的初始浓度对菌体处理SO,4'2-绝对量没有影响，SO,4'2-的去除率随着初始浓度的升高而降低；随着温度降低，对SO,4'2-的生物还原能力依次降低。(3)以乳酸钠作碳源脱硫脱硫弧菌处理煤矿酸性废水的模拟试验时发现，使其利用天然积水洼地作为反应器的思路是可行的。使煤矿酸性废水的pH值都达到6.5以上，对SO,4'2-的去除率最大为61.98％，并且对铁的去除率为100％，对锰的去除率也都在85％以上。(4)碳源选择的试验发现，糖蜜可以做脱硫脱硫弧菌的碳源，在煤矿酸性废水进行中和反应后效果更好，对煤矿废水中SO,4'2-的去除率最大为64.75％，并且对锰的去除率最大为90.46％，对铁的去除率为79.5％；生活污水和腐殖质在目前所采用的模拟试验条件下不能被脱硫脱硫弧菌利用。通过本文研究，可以印证硫酸盐还原菌治理煤矿废水在理论上是正确的，实践上是可行的。3.期刊论文丁新春.黄建.左天华.DINGXinchun.HUANGJian.ZUOTianhua小煤矿酸性废水治理未达标原因分析-江西煤炭科技2007,(4)在一些地区,乡镇小煤矿要排放大量的矿井废水,其中大部份废水对农田、鱼塘、河流没有明显危害,但仍有部份矿井废水污染严重,生态遭到破坏,农民饱受酸性废水污染之苦.2006年某地环保局对小煤矿进行了一次环境污染调查,其中64家小煤矿日排放矿井废水7303m3,PH值2.67～4.84的酸性废水约有3432m3,占小煤矿废水排放总量的47.0%.4.学位论文张宗元黄土净化煤矿酸性废水的物理模拟实验及环境容量研究2007随着经济的发展、人口的增长，水资源将严重不足，水资源短缺已经是21世纪人类面临的重大难题。我国煤矿废水资源化利用率仅在20％左右，大量未经处理的矿煤矿废水直接排放，不仅浪费了大量的矿井水资源，而且还严重污染环境。大部分煤矿区分布在干旱和半干旱的黄土地区，水资源较贫乏，约2/3的矿区缺水甚至严重缺水，生产和生活用水日趋紧张，在相当程度上制约了煤炭生产和矿区经济的可持续发展。国内外关于煤矿酸性废水处理方法多采用建立污水处理厂，利用物理、化学、生物化学方法进行处理，如以化学中和反应为理论基础的石灰石(CaCO,3)或石灰为中和剂的中和法。利用污水厂处理煤矿酸性废水主要是基础工程和设备投资大，运行费用高，耗能大，处理量小，企业难以负担，尤其是那些分散的乡镇煤矿是很难做到的。因此，加快研究合理可行的煤矿废水处理技术具有极其重要的意义。黄土地区是我国重要的能源化工基地，黄土分布面积广大，尤其在中西部广泛分布着不同地质时代、不同成因的黄土，面积约64万km'2，厚度约50～70m。矿区因采矿形成地面塌陷、汇水可以形成湿地，因此，可以充分利用具有天然优势的黄土，人工形成一个“黄土—湿地植物—微生物生态系统”，此系统可通过物理、化学、生物等作用净化煤矿废水中的污染物，既能大大降低处理费用，又方便快捷。本文选用山西省普遍分布的、具有代表性的上更新统(Q,3)马兰黄土、中更新统(Q,2)离石黄土和下更新统(Q,1)午城黄土作为实验土样，实验水样取自太原西山矿务局、山西孝义乡镇煤矿所排废水，通过模拟实验研究黄土净化煤矿酸性废水中的主要污染物。根据黄土的现场环境状况，分别安装了马兰黄土柱、离石黄土柱、午城黄土柱三个单一土柱和一个两米分层高柱四个物理模型，进行了物理模拟实验，通过实验研究可知各种黄土都能净化煤矿酸性废水。实验研究结论如下：1.各类黄土都可以提升煤矿酸性废水的pH值，净化效果显著，出水pH值能达到8左右，满足排放要求，而且黄土的酸性容量很大。2.各种黄土都能够净化煤矿酸性废水中的污染物，而且不同的黄土净化能力大小不一，在定量条件下，净化SO,4'2-的能力从大到小依次是：马兰黄土、离石黄土和午城黄土。净化Fe和Mn的能力则午城黄土最大，马兰黄土次之，离石黄土最小。3.各种黄土对煤矿酸性废水中的污染物的环境容量和净化能力基本一致：马兰黄土对煤矿酸性废水的酸性、硫酸根、铁和锰的环境容量分别为2.45×10'2L/kg，870.9mg/kg、6.53mg/kg、1.10mg/kg，离石黄土为2.91×10'2L/kg，254.2mg/kg、7.50mg/kg、1.32mg/kg，午城黄土为2.72×10'2L/kg，60.9mg/kg、12.23mg/kg、2.03mg/kg，综合高柱的硫酸根的环境容量为444.3mg/kg。本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：ff7653ce-3b13-47f8-b975-9dc70087b6c1下载时间：2010年8月3日