硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用

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硫酸盐还原菌在酸性矿山废水处理中的应用研究

硫酸盐还原菌在酸性矿山废水处理中的应用研究
经成为许 多 国家水 体污染 的主要来 源之一 。据不完
金属离子进行选择性的沉淀。但是该法中的 p H值
不好控制 , 成本也较高, 而且如果这些硫化物的沉积 污泥不在水下封存或排除氧化条件, 其可能再氧化
生成硫 酸 , 新造成 环境 问题 [ ; 生物法 就是 利用 重 2微
全统计 , 美国水体中的酸就有 7 是来 自酸性矿山 O
利用硫酸盐还原菌(R ) S B 处理酸性矿山废水( MD 具有诸多优点。文章 了综述了 S B及其 A ) R 在 酸性矿 山废 水 中的应用现 状 , 最后 提 出了 目前在应 用 中存在 的 问题 。 关 键词 : 酸 盐还原 茵 酸性矿 山废水 生物 处理 硫 酸盐废 水 硫 随着全球工业化的迅速发展 , 矿产资源 的开发 进一步加剧, 由此而产生的酸性矿山废水 ( MD 已 A )
和废水 中的氢离 子 , 该法 的缺点 是成本较 高 , 反应 生
成的硫酸钙残渣较多, 容易造成二次污染 ; 人工湿地 法主要是利用湿地系统中的植物、 土壤等对酸性废 水中的金属离子进行吸附、 过滤, 该法操作简单, 易 于管理 , 但是 由于 占地面积大, 处理程度易受环境影
响 , 且处理 后 残余 的 Hz 进 人 大气 , 而 造 成 而 S会 从 大气 污染等 缺点使 它 的应 用 受 到 限制 ; 化物 沉 淀 硫 法是利 用金 属硫化 物 的溶 解度往 往 比氢 氧化物 的溶
流的方式运行 , 保持 UA B反应器 中进水 p S H值约
为 70进 水 S 浓 度为 15 / ., o4 一 .g L。当选择 HR T= 6 小时( O 进水速 度 为 19mL s, . 2 /) 回流速 度 0 1 / .mL s每 天 向反 应器 中添加 2 g左右 的干燥 粉碎 玉米 芯 , k

硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用

硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用

硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用随着社会经济的高速发展,我国的工业化程度得到极大提高,但伴随着经济发展而出现的环境问题也日益严重。

目前城市生活污水处理已在工艺上取得成熟技术并得到应用,但工业废水特别是含高浓度硫酸盐和重金属离子的废水处理仍是令人困惑的技术难题。

但关于硫酸盐还原菌(SRB)的研究有望解决这一类废水的处理问题。

硫酸盐还原菌(SRB)是一类厌氧异养细菌,其生命力很强,广泛存在于土壤、河水、海水等由微生物分解作用造成的厌氧水陆环境中。

SRB是一类形态、营养多样化的细菌,以有机物作为生化代谢的能量来源和电子供体,通过异化作用以硫酸盐为电子受体将其还原。

利用这一特性,将其广泛应用于含硫酸盐的废水和含重金属离子废水等方面的处理。

SRB处理废水作为一项新技术极具潜力。

本文论述了SRB处理废水机理及其生化作用的影响因子,对其在不同种类废水处理中的研究现状进行综述。

1硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的机理及厌氧环境中的影响因子1.1硫酸盐还原菌(SRB)的分类SRB是一类厌氧菌,革兰氏染色成阴性。

目前已知的SRB有40多种,分类也较为复杂。

通常根据其对不同有机物的利用性能,将SRB分为8个属[1](见表1)。

表1硫酸盐还原菌(SRB)的分类1.2硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的机理对于硫酸盐还原菌(SRB)的代谢机理已有很多报道,但对其合成代谢过程的研究尚不明确,对其分解代谢过程已做过较多研究,现就SRB处理废水的机理简单概括如下:1.2.1SRB对SO42-的还原机理关于SRB还原SO42-的机理,具体分为三个阶段;(1)分解阶段。

在厌氧状态下,有机物通过“基质水平磷酸化”产生ATP 和高能电子;(2)电子转移阶段。

在(1)阶段产生的高能电子通过SRB特有的电子传递链(如黄素蛋白、细胞色素C等)逐级传递,同时产生大量的ATP。

(3)氧化阶段。

此阶段中电子转移给氧化态的硫元素(SO42-),将其还原为S2-,产生H2S,同时消耗ATP。

硫酸盐还原菌废水处理技术

硫酸盐还原菌废水处理技术

SO42SO32S2O32-
SBR
H2S
简 介 分 布 -
SBR
厌氧
污泥、污水、 金属管道或 容器
含硫沉 积物 土壤、
SBR 分布
动物肠道 或口腔
水稻田、海水、 盐水、自来水、 温泉水、地热 地区。
生长条件
SBR 简 介
温度
• 31~35oC(厌氧) • 6~6.5(厌氧)
• SRB 对光很敏感。在通常的发散日光下,SRB 会 受到完全的抑制,故SRB 有机体必须在黑暗中 培养。
SRB处理含重金属的废水主要通过以下方式:
1、SRB产生的H2S与溶解的金属离子反应,生成不可溶的金 属硫化物从溶液中除去; 2、硫酸盐还原消耗水合氢离子,使溶液pH值升高,金属 离子以氢氧化物形式沉淀; 3、硫酸盐还原菌的胞外聚合物可吸附重金属离子。
研究进展及应用前景
研究成果
1995 年华尧熙等人研究了以厌氧污泥床培养SRB 处理含 锌废水的工艺。当模拟废水的锌浓度为500 mg/ L 以下时反 应器均能正常运行。反应器对锌的去除率高于99 % 。其单 位容积对重金属的去除率最高可达1300 mg/L· d。
研究进展及应用前景
研究成果
潘响亮等利用SRB混合菌群分泌的胞外聚合物(EPS)吸附
水溶液中的Zn2+和Cu2+。 结果表明:
在初始Zn2+浓度为500 mg/L时,EPS对Zn2+的吸附量达
到326.07 mg/g;对Cu2+的最大吸附容量可达到 478.47 mg/g。
研究进展及应用前景
现状
随着工业的发展,化工、制药、制革、造纸、发酵、食品加工和 采矿等领域在生产过程中排放出大量高浓度硫酸盐工业废水。硫 酸盐本身虽然无害,但是遇到厌氧环境会在SRB作用下产生H2S,

硫酸盐还原菌在废水处理领域发展态势分析

硫酸盐还原菌在废水处理领域发展态势分析

硫酸盐还原菌在废水处理领域发展态势分析硫酸盐还原菌在废水处理领域发展态势分析引言:随着工业化的发展和城市化进程的加快,废水处理成为了一个迫切需要解决的问题。

传统的废水处理方法往往存在成本高、能耗大、处理效果不稳定等问题,而硫酸盐还原菌作为一种新型的废水处理微生物,近年来备受重视。

本文将探讨硫酸盐还原菌在废水处理领域的发展态势,并分析其优势和潜在问题。

一、硫酸盐还原菌的概述硫酸盐还原菌是一类能够在无氧条件下利用硫酸盐还原为硫化物的微生物。

这些菌群广泛存在于自然界中的河流、湖泊、海洋沉积物等环境中,并且在废水处理系统中也能够得到应用。

硫酸盐还原菌是一类具有很高代谢多样性能力的微生物,能够利用不同的有机物、无机物进行代谢。

因此,利用硫酸盐还原菌来处理废水具有很大的潜力。

二、硫酸盐还原菌在废水处理中的优势1. 高效降解有机物:硫酸盐还原菌在无氧条件下能够利用有机物进行降解,并将其转化为废水中的无毒无害物质。

2. 耐受性强:硫酸盐还原菌对废水中的重金属、有机污染物等有很强的耐受性,可以在复杂的废水环境中良好地生存。

3. 适应性广泛:硫酸盐还原菌能够适应不同的环境条件,包括温度、PH值、氧气浓度等。

4. 能量回收:硫酸盐还原菌在将有机物降解为无害物质的过程中,产生的能量可以通过发酵等方式进行回收利用。

三、硫酸盐还原菌在废水处理领域的应用1. 废水处理厂:硫酸盐还原菌可以被应用在废水处理厂中,通过对废水进行降解,减少悬浮物和有机物的浓度,达到净化废水的效果。

2. 重金属处理:硫酸盐还原菌通过还原重金属形成稳定的硫化物,将重金属从废水中去除,减少对环境的污染。

3. 废水后处理:硫酸盐还原菌可以在废水经过传统处理方法后进行后处理,使废水更彻底地净化。

四、硫酸盐还原菌的发展潜力和挑战硫酸盐还原菌在废水处理领域具有较大的发展潜力,但也存在一些挑战。

1. 技术难题:硫酸盐还原菌的培养和应用技术还不成熟,需要进一步研究和改进。

污水处理菌种

污水处理菌种

污水处理菌种引言概述:污水处理是一项重要的环境保护工作,而菌种在污水处理中起着至关重要的作用。

不同的菌种具有不同的功能和特点,能够有效地降解有机物、去除污染物和改善水质。

本文将介绍污水处理中常用的菌种及其作用。

一、厌氧菌种1.1 产甲烷菌产甲烷菌是一种厌氧菌种,主要生活在厌氧环境中,能够将有机物质分解为甲烷气体和二氧化碳。

它们在厌氧消化池中发挥着重要的作用,通过降解有机废物,产生甲烷气体,不仅能够减少有机废物的排放,还能够作为可再生能源利用。

1.2 硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌是一类能够利用硫酸盐作为电子受体的菌种,主要生活在缺氧的环境中。

它们能够将硫酸盐还原为硫化物,从而降低污水中的硫酸盐含量。

硫酸盐还原菌在污水处理中起着重要的作用,能够有效地去除硫酸盐污染物,改善水质。

1.3 厌氧氨氧化菌厌氧氨氧化菌是一类能够在缺氧条件下氧化氨氮的菌种。

它们能够将氨氮转化为亚硝酸盐和亚硝酸盐氧化为硝酸盐,从而实现氨氮的去除。

厌氧氨氧化菌在厌氧污水处理系统中起着重要的作用,能够有效地去除氨氮,减少对水体的污染。

二、好氧菌种2.1 好氧颗粒污泥菌好氧颗粒污泥菌是一类能够在有氧条件下生长和繁殖的菌种。

它们能够利用有机物质进行呼吸作用,将有机物质分解为二氧化碳和水,并且能够吸附和去除污水中的悬浮物和有机物质。

好氧颗粒污泥菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用,能够有效地去除有机物质和改善水质。

2.2 硝化菌硝化菌是一类能够将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的菌种。

它们能够将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,从而实现氨氮的去除。

硝化菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用,能够有效地去除氨氮,减少对水体的污染。

2.3 脱氮菌脱氮菌是一类能够利用硝酸盐作为电子受体,将有机物质中的硝酸盐还原为氮气的菌种。

它们能够将污水中的硝酸盐还原为氮气,从而实现氮的去除。

脱氮菌在好氧污水处理系统中起着重要的作用,能够有效地去除硝酸盐污染物,改善水质。

硫酸盐还原菌和酸性矿山废水的生物处理

硫酸盐还原菌和酸性矿山废水的生物处理

第1卷第5期2000年10月环境污染治理技术与设备T echniques and Equipment for Environmental Pollution ControlV ol.1,N o.5O ct.,2000硫酸盐还原菌和酸性矿山废水的生物处理李亚新苏冰琴(山西省太原理工大学,太原030024)摘要本文论述了硫酸盐还原菌的代谢和所需要的碳源以及硫酸盐还原的影响因素和生物处理酸性矿山废水的研究进展。

关键词:硫酸盐还原菌酸性矿山废水硫酸盐还原生物处理硫酸盐一、引言酸性矿山废水的污染是一个全球性问题[1~2]。

自40年代以来,国外对酸性矿山废水的成因和防治进行了大量的研究。

从70年代开始,我国也积极采用各种方法对矿井酸性废水进行治理。

目前国内外采用的方法主要有使用石灰石或石灰作中和剂的中和法,也有采用湿地法进行处理。

虽然目前中和法处理酸性矿山废水在工程应用上有了很大改进,但是中和法产生的巨量固体废弃物硫酸钙难以处置,引起严重的二次污染。

湿地法处理酸性矿山废水是近年来研究的一项新技术,具有投资少,运行费用低,易于管理等优点;但是,湿地法占地面积大,处理受环境影响很大,而且对H2S的处理也不彻底,残余H2S 从土壤中逸出进入大气,污染环境。

而且湿地法还需要一定的自然条件。

因此,湿地法在应用上受到了限制。

微生物法处理酸性矿山废水就是利用硫酸盐还原菌(Sulfate-Re-ducing Bacteria,SRB)通过异化硫酸盐的生物还原反应,将硫酸盐还原为H2S,并利用某些微生物将H2S氧化为单质硫[3]。

由于利用硫酸性还原菌的微生物法处理酸性矿山废水费用低,适用性强,无二次污染,还可以回收重要的物质单质硫,因此受到环境工作者的广泛关注,成为酸性矿山废水处理技术研究的前沿课题。

二、硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌(SRB)是一组进行硫酸盐还原代谢反应的有关细菌的通称。

根据不同的生理生化特性,它们可以分为异化硫酸盐还原细菌和异化硫还原细菌(/异化0的意思是指还原的硫酸盐组分并未同化为细菌的细胞组分,而是作为产物释放)。

硫酸盐还原菌及其在废水处理应用中的研究进展

硫酸盐还原菌及其在废水处理应用中的研究进展

硫酸盐还原菌及其在废水处理应用中的研究进展作者:徐曼付志敏来源:《山东工业技术》2014年第14期摘要:硫酸盐还原菌(SRB)是一类分布广泛,利用硫酸盐或者其他氧化态硫化物作为电子受体来异化有机物质的兼性厌氧菌。

本文在介绍了SRB的生理特性和代谢机理,阐明了SRB降解水中污染物原理,探讨了SRB在处理含重金属离子矿山酸性废水和有机废水中的应用现状及研究进展。

关键词:硫酸盐还原菌(SRB);生理特性;微生物燃料电池(MFCs);有机废水社会不断进步和人们生活水平的提高,使得各种废(污)水的产生量随之增多,由此带来的环境污染问题引起了人们的极大关注。

废水处理法中的生物法由于成本低、效果好而倍受青睐,以硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing-Bacteria,SRB)为代表的生物处理法作为一项新的实用技术应用前景广阔[1-4]。

本文针对近年来SRB的发展状况进行了综述,介绍了SRB的生理特性,分类和代谢机理,以及处理废水的机理、特点与研究现状,还有近来新兴的关于微生物燃料电池的应用,指出SRB处理废水作为一项新的实用技术极具潜力。

1 SRB的基本特性1.1 SRB的生理特性SRB是指一类在无氧或极少氧条件下,具有可把硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等硫氧化物以及元素硫还原成硫化氢这一生理特性的细菌的统称。

近年来,国内外学者对SRB研究做了大量的工作,包括SRB的生态特性、毒理学研究及其污染与防治方法、分离及筛选、处理工艺及反应器等[1]。

SRB分布广泛,它们存在于含硫沉积物、厌氧污泥、污水、金属管道或容器,动物肠道或口腔等,还存在于土壤、水稻田、海水、盐水、自来水、温泉水、地热地区。

SRB属于异养微生物,生长代谢转化硫酸盐需要一定的碳源,碳源可以增加其生物量和作为电子供体进行硫酸盐还原,对于SRB的生长代谢和还原作用有直接影响。

研究表明SRB可以利用的有机基质有很多种类,最普遍的是利用C3、C4脂肪酸(乳酸盐、丙酮酸、苹果酸),国外也有研究者曾利用氨基酸、乙酸、丙酸、丁酸和一些长链脂肪酸以及初沉池污泥、剩余活性污泥、糖蜜[2]、经过气提的奶酪乳清和橡胶废水等作为碳源进行研究,还有学者发现SRB可以利用纯一氧化碳[3],还有长链烷烃[4]。

硫酸盐还原菌在废水厌氧治理中的应用分析

硫酸盐还原菌在废水厌氧治理中的应用分析

硫酸盐还原菌在废水厌氧治理中的应用分析范利萍;张雪娇;诸立【摘要】主要研究硫酸盐还原菌在废水厌氧治理中的应用.详细了解了硫酸盐还原菌进行硫酸盐和重金属离子还原的机理,并介绍了重金属离子废水的厌氧处理、有机硫酸盐废水处理、酸性矿山废水的厌氧治理三种硫酸盐还原菌在废水处理中的典型应用,硫酸盐还原菌厌氧治理是一种前景广阔的废水处理方法,对控制废水排放、保护环境有着重要意义.【期刊名称】《资源节约与环保》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】1页(P68)【关键词】硫酸盐还原菌;废水;污水处理【作者】范利萍;张雪娇;诸立【作者单位】浙江省工业环保设计研究院有限公司浙江杭州310012;浙江省工业环保设计研究院有限公司浙江杭州310012;浙江省工业环保设计研究院有限公司浙江杭州310012【正文语种】中文硫酸盐还原菌是一种厌氧异养菌,广泛存在于微生物分解作用导致的厌氧水陆环境中,无论是土壤、河流、海水中都有分布,是一种生命力极为顽强的细菌,形态多样化,以有机物分解作为能量来源,对硫酸盐有着异化还原的作用,应用硫酸盐还原菌进行废水厌氧处理就是应用了这一特性,对难以处理且对环境危害极大的重金属废水有着良好的处理效果。

1 硫酸盐还原菌硫酸盐还原机理硫酸盐还原菌是一类能够进行硫酸盐还原代谢的细菌,应用硫酸盐作为有机物异化作用的电子受体,是一种严格厌氧菌,生命力强,在地下71m的粘土和3000m 深海底同样有分布[1]。

目前已经发现的硫酸盐还原菌已经超过40种,根据生理生化特征可分成异化硫酸盐还原菌、异化硫还原菌两大类,硫酸盐还原菌能够分解乳酸盐、丙酮酸盐,选择乙醇或者H2等作为碳源,代谢产物为硫化物,异化硫还原菌只能还原硫或者含硫化合物。

以营养代谢形式划分,硫酸盐还原菌有完全氧化和不完全氧化两类,完全氧化菌最终代谢产物是二氧化碳和水,不完全代谢产物是乙酸。

厌氧环境下,有机碳磷酸化,产生ATP,之后活化硫酸根,硫酸盐与ATP形成APS和PPi,其中PPi不稳定,迅速分解出无机Pi,推动反应平衡右倾,APS分解为亚硫酸盐和AMP,经脱水生成不稳定的偏亚硫酸氢盐且快速分解,中间产物为连二硫酸盐,并最终分解为亚硫酸盐、硫代硫酸盐,在自身氧化还原反应中形成亚硫酸盐和S2-,S2-排出体外。

pcb线路板高硫酸盐废水厌氧脱硫技术及工程应用

pcb线路板高硫酸盐废水厌氧脱硫技术及工程应用

pcb线路板高硫酸盐废水厌氧脱硫技术及工程应用高硫酸盐废水是指含有较高浓度硫酸盐的废水,其中主要成分为硫酸铁和硫酸铜。

由于存在环境污染问题,高硫酸盐废水需要经过处理后才能排放或回用。

厌氧脱硫技术是一种处理高硫酸盐废水的有效方法,其通过微生物的作用将硫酸盐还原成硫化物,从而降低废水的硫酸盐浓度。

厌氧脱硫技术的原理是利用厌氧微生物将硫酸盐还原成硫化物,其反应公式为:HSO4- + 8H+ + 8e- → H2S + 4H2O。

该反应需要在缺氧条件下进行,而且需要合适的微生物菌种才能顺利进行。

一般采用的微生物菌种为厌氧硫酸盐还原菌,它们能够利用有机物作为电子供体,将硫酸盐还原成硫化物。

对于高硫酸盐废水的处理过程,一般分为生物处理和化学处理两个阶段。

生物处理过程主要是通过培养适宜的微生物菌种,建立良好的生物反应器来减少废水中的硫酸盐含量。

化学处理过程主要是通过加入还原剂,如亚硫酸盐或二氧化硫,来加速硫酸盐的还原反应。

工程应用方面,厌氧脱硫技术在pcb线路板制造业中具有广泛的应用前景。

首先,该技术能够降低废水中硫酸铁和硫酸铜的含量,减少对水环境的污染。

其次,厌氧脱硫技术可以在一定程度上回收硫酸盐,降低生产成本。

此外,该技术还可以与其他废水处理技术相结合,形成废水处理系统,提高处理效果。

在pcb线路板高硫酸盐废水厌氧脱硫技术的工程应用中,需要注意以下几个方面。

首先,需要对废水进行初步的化学处理,去除其中的重金属离子和颜色物质等。

其次,需要建立稳定的生物反应器,保证厌氧脱硫菌种的长期生存。

同时,需要控制反应器中的温度、pH值和氧化还原电位等环境因素,以优化反应条件。

最后,需要对处理后的废水进行进一步处理,确保达到排放标准。

总之,pcb线路板高硫酸盐废水厌氧脱硫技术是一种有效处理高硫酸盐废水的方法,具有广泛的工程应用前景。

通过合适的微生物菌种和反应条件的控制,可以降低废水中硫酸盐的浓度,减少对环境的污染。

在未来的应用中,需要进一步研究和优化该技术,以提高处理效率和降低成本,实现废水的综合利用与资源化。

硫酸盐还原菌处理含硫酸盐有机废水的原理及其应用

硫酸盐还原菌处理含硫酸盐有机废水的原理及其应用

含硫酸盐有机废水对于人类的正常生活已经产生了很严重的影响,而这种影响直接关系着人类的身体健康,为了有效解决这种污染现象,并且能够有效地控制污染的扩散就需要对含硫酸盐有机废水进行降解使其能够得到妥善的处理,在这其中生物法是成本最低、效果比较好的,硫酸盐还原菌就是其中的代表,也因此这种生物法得到了广泛的推广应用,在未来还有很好的发展空间。

1 硫酸盐还原菌1.1 硫酸盐还原菌生理特性硫酸盐还原菌简称SRB,是一种典型的厌氧微生物,一般用于地下、土壤等缺氧环境中,而且它可以把硫酸盐、亚硫酸盐等硫氧化物以及相关元素进行还原,一般会还原成硫化氢,这就是其所具备的生理特性,也是具备这种生理特性的细菌的统称。

它的这种特性在近几年得到了广泛的关注,不同领域的学者都对其这一特性进行研究,为此做了许多的工作,从它的生态特性到它的毒理学以及污染与防治方面,方方面面都做了比较细致的研究。

硫酸盐还原菌的分布是很广泛的,可以说对于存在的环境的挑剔程度很低,比如说含硫沉积物、污水、土壤、动物肠道、金属管道、自来水、温泉水等,这些地方都有其存在。

硫酸盐还原菌属于异养微生物,在它的生长代谢中转化成硫酸盐是需要一定的碳源,碳源的存在可以增加其生物量能够更好的进行硫酸盐的还原,在SRB的生长代谢和还原中都有着直接的影响作用。

经过大量的研究发现,SRB可以利用的有机基质的种类是很多的,比如说C4脂肪酸、剩余活性污泥、糖蜜等都可以作为碳源以此来进行研究。

SRB还可以利用纯一氧化碳,而且经过各种碳源对比发现SRB在丙酸盐、丁酸盐、乙酸盐、乳酸盐中的还原强度比较低,它也不能利用乙酸、丙酸、苯酚来进行还原。

1.2 硫酸盐还原菌代谢机理对于硫酸盐还原菌代谢机理的研究主要是在分解代谢方面,至于合成代谢目前国内外几乎没有研究,且它的分解代谢的应用更加的广泛,通过它的分解代谢可以使环境中的硫酸盐适当的减少或者耗尽。

硫酸盐还原菌的分解代谢过程主要可以分为3个阶段,分别是分解代谢、电子传递、氧化。

硫酸盐还原菌在环境中的应用

硫酸盐还原菌在环境中的应用
硫酸盐还原菌在环境中的应 用
• 硫酸盐还原菌简介 • 硫酸盐还原菌简介 • 硫酸盐还原菌在环境保护中的作用 • 硫酸盐还原菌在工业生产中的应用
• 硫酸盐还原菌的应用前景与挑战 • 参考文献
01
硫酸盐还原菌简介
污水处理
在污水处理中,硫酸盐还原菌可用于 去除废水中的硫酸盐,降低废水处理 成本。
通过厌氧生物处理技术,如厌氧活性 污泥法、厌氧滤池等,利用硫酸盐还 原菌将废水中的硫酸盐转化为硫化物 ,达到净化水质的目的。
竞争性微生物的影响
在自然环境中,硫酸盐还原菌常常与其他微生物 竞争营养物质和生存空间,影响其在生物修复和 污水处理中的应用效果。
未来研究方向
开发新型分离纯化技术
01
未来研究将致力于开发新型的分离纯化技术,简化操作流程,
提高硫酸盐还原菌的获得率。
提高对环境条件的适应性
02
通过基因工程手段对硫酸盐还原菌进行改造,提高其对环境条
02
硫酸盐还原菌在环境保护中的作 用
污水处理
去除有机物
去除氮、磷等营养物质
硫酸盐还原菌能够通过厌氧呼吸作用, 将污水中的有机物转化为自身所需的 能量,从而降低污水中的有机物含量。
硫酸盐还原菌在处理过程中能够去除 污水中的氮、磷等营养物质,有助于 控制水体富营养化。
降低BOD和COD
通过分解有机物,硫酸盐还原菌能够 有效降低污水中的生物需氧量(BOD) 和化学需氧量(COD),使水质得到 改善。
04
硫酸盐还原菌的应用前景与挑战
应用前景
污水处理
硫酸盐还原菌在污水处理中具有 重要作用,能够将硫化物和硫酸 盐还原为硫化氢,为厌氧消化提 供必要的氢源,提高污水处理效
率。

污水处理菌种

污水处理菌种

污水处理菌种引言概述:污水处理是一项重要的环境保护工作,有效处理污水可以减少对水资源的污染,保护生态环境。

在污水处理过程中,菌种起着至关重要的作用。

本文将详细介绍污水处理中常用的菌种及其作用。

一、厌氧菌种1.1 产甲烷菌产甲烷菌是一种厌氧菌种,能够将有机物质分解产生甲烷气体。

它们在厌氧消化池中起到重要作用,将有机废弃物降解并转化为可再利用的能源。

产甲烷菌还能够降低废水中的有机物浓度,减少对环境的污染。

1.2 硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌是一类能够利用硫酸盐作为电子受体进行呼吸作用的菌种。

它们在厌氧条件下能够将硫酸盐还原为硫化物,从而减少废水中的硫酸盐含量。

硫酸盐还原菌的存在可以有效防止废水中硫酸盐的积累,保证污水处理的高效性。

1.3 铁还原菌铁还原菌是一类能够利用铁离子作为电子受体进行呼吸作用的菌种。

它们在厌氧条件下能够将铁离子还原为铁离子,从而减少废水中的铁离子含量。

铁还原菌的存在可以有效防止废水中铁离子的积累,提高污水处理的效果。

二、好氧菌种2.1 好氧颗粒污泥菌好氧颗粒污泥菌是一类能够在好氧条件下进行生长和繁殖的菌种。

它们能够吸附和降解废水中的有机物质,同时还能够氧化废水中的氨氮和硝态氮。

好氧颗粒污泥菌在好氧处理系统中起到重要作用,能够有效去除废水中的有机物和氮源。

2.2 硝化菌硝化菌是一类能够将废水中的氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的菌种。

它们在好氧条件下能够利用氨氮作为能源,将其氧化为亚硝酸盐,然后进一步氧化为硝酸盐。

硝化菌的存在可以有效去除废水中的氨氮,减少对水体的污染。

2.3 反硝化菌反硝化菌是一类能够利用硝酸盐作为电子受体进行呼吸作用的菌种。

它们在缺氧条件下能够将硝酸盐还原为氮气,从而实现氮的去除。

反硝化菌的存在可以有效降低废水中的硝酸盐含量,减少对水体的氮污染。

三、微生物共生菌种3.1 厌氧-好氧共生菌厌氧-好氧共生菌是一类能够在厌氧和好氧条件下共存的菌种。

它们能够利用废水中的有机物质,在厌氧条件下进行分解和产甲烷作用,然后在好氧条件下进行氧化作用。

硫酸盐对厌氧处理的影响及控制对策

硫酸盐对厌氧处理的影响及控制对策

硫酸盐对厌氧处理的影响及控制对策硫酸盐对厌氧处理的影响及控制对策文章探讨了废水厌氧消化中硫酸盐还原菌与产甲烷菌之间的竞争关系、影响竞争的影响因素,提出了硫酸盐存在情况下厌氧处理体系正常运行的控制对策。

标签:硫酸盐还原菌;产甲烷菌;影响因素;控制对策通常采用厌氧消化方法处理有机废水,但当废水中含有高浓度硫酸盐时,废水的厌氧处理效果会受到影响。

硫酸盐的存在会使厌氧系统出现硫酸盐还原菌(SRB)和产甲烷菌(MPB)的竞争现象,使产甲烷菌活性降低,抑制厌氧消化过程。

文章讨论了厌氧消化中硫酸盐还原菌与产甲烷菌之间的竞争、影响竞争的各种影响因素及使厌氧处理体系正常运行的控制策略。

1 硫酸盐还原菌(SRB)和产甲烷菌(MPB)硫酸盐还原菌(SRB)是一类以H2、有机物等有机物作为电子供体,在厌氧状态下把硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等还原为硫化氢的细菌总称。

产甲烷菌(MPB)是指将无机或有机化合物厌氧消化转化成甲烷的微生物。

2 厌氧消化中SRB与MPB的竞争关系SRB能利用的基质范围广泛,生长速度快,可以适应各种复杂环境,有较强生存能力。

当环境中出现了足量的硫酸盐后,SRB则以硫酸根离子为电子受体氧化有机物,通过对有机物的异化作用,获得生存所需的能量,活跃地生长。

如果废水处理系统中硫酸盐浓度较低,那么对废水厌氧消化的抑制作用会比较弱,或许会起到促进作用。

但当系统中硫酸盐还原菌大量存在时,会影响正常的厌氧消化,致使废水中有机物的去除效果不理想。

2.1 SRB与MPB对基质的竞争乙酸和H2是SRB与MPB的共同良好基质,因此在厌氧法消化处理含有硫酸盐的有机废水时,会出现SRB与MPB对乙酸和H2的竞争现象。

从其他学者得出的动力学和热力学的数据来看,SRB比MPB具有竞争优势[1]。

另外,SRB 能利用的基质范围广泛,既能利用乙酸和H2,又可利用其它复杂的有机物作为基质进行代谢,而MPB可利用的基质种类较少。

但是产甲烷菌具有更大的最大比基质降解速率值,在乙酸或H2浓度较高的环境中,它能更有效地进行物质转化,保持物质代谢平衡,具有竞争优势[2]。

硫酸盐还原菌在硫酸盐废水处理中的应用

硫酸盐还原菌在硫酸盐废水处理中的应用

文章编号:100926825(2009)2520197203硫酸盐还原菌在硫酸盐废水处理中的应用收稿日期:2009205213作者简介:郑 强(19722),男,讲师,安阳工学院建筑工程系,河南安阳 455000郑 强摘 要:介绍了硫酸盐废水来源、硫酸盐还原菌(SRB )的分类、生理特性及代谢方式,阐述了SRB 处理硫酸盐废水的机理,概括了国内外利用SRB 处理重金属废水、高浓度硫酸盐有机废水的应用现状,对SRB 处理硫酸盐废水的技术前景进行了展望。

关键词:硫酸盐还原菌,高浓度硫酸盐废水,硫酸盐还原,生物处理中图分类号:X703文献标识码:A 近年来利用SRB 处理高浓度硫酸盐废水成为厌氧生物处理领域新的研究动向和关注的热点[123]。

硫酸盐还原菌(Sulfate Re 2ducing Bacteria ,简称SRB )通常是指在无氧状态下,以有机物为电子供给体,将硫酸根还原为二价硫而繁殖的一群专性厌氧菌。

一小部分还原的硫用于合成微生物细胞,大部分则以S 2-的形式被释放于细胞体外。

当采用厌氧生物工艺处理含硫酸盐的高浓度有机废水时,在厌氧体系中SRB 引起的硫酸盐还原作用居于主导地位。

SRB 通过生物还原反应异化SO 42-,将其还原为H 2S ,释放本车站设有公共厕所一处,在厕所旁边设置污水泵房。

采用聚乙烯塑料密闭水箱全自动控制污水排放系统。

污水经提升后接至地面排水井,经化粪池处理后排入室外市政污水管道。

4.3 雨水系统车站敞开式风亭的雨水通过潜水泵提升排入市政雨水排水系统。

5 防杂散电流措施为防止迷流腐蚀,在给水引入管进入车站之前、冷却水管接出室外之后,均设置1m ~3m 的非金属管,在车站内设绝缘法兰,所有金属管道在车站主体结构内侧设可曲挠橡胶接头。

车站内所有给排水管道安装时,与管箍、管道支吊架、管卡、管槽等之间,设有绝缘防护垫。

金属排水管及冷却供回水管,在穿过主体结构内侧时,设绝缘接头。

应用厌氧技术处理含高浓度硫酸盐废水

应用厌氧技术处理含高浓度硫酸盐废水

应用厌氧技术处理含高浓度硫酸盐废水2008-06-10 10:55:15 来源:转载浏览次数:82•含硫酸盐废水中的硫酸盐本身虽然无害,但是它遇到厌氧环境会在硫酸盐还原菌(SRB)作用下产生H2S,H2S能严重腐蚀处理设施和排水管道,且气味恶臭,严重污染大气。

关键字:技术[382篇] 处理[3650篇] 硫酸盐[5篇]含硫酸盐废水中的硫酸盐本身虽然无害,但是它遇到厌氧环境会在硫酸盐还原菌(SRB)作用下产生H2S,H2S能严重腐蚀处理设施和排水管道,且气味恶臭,严重污染大气。

另外硫酸盐废水排入水体会使受纳水体酸化,pH降低,危害水生生物;排入农田会破坏土壤结构,使土壤板结,减少农作物产量及降低农产品品质。

目前,我国很多城市的地下水已经受到不同程度的硫酸盐污染,寻求行之有效的硫酸盐废水处理工艺早已成为环境工程界普遍关注的问题[1]。

硫酸盐废水来源广泛,按硫酸盐废水的特点可将其分为两大类:第一类废水含有大量的SO42-和高浓度有机物;第二类废水也含有大量SO42-,但有机物含量较少。

本研究主要针对第一类废水进行。

此类废水的厌氧生物处理工艺可归纳为两大类:(1)单相处理工艺;(2)两相处理工艺[2,3]。

比较两种处理工艺,单相处理工艺具有经济简便的优势。

应用单相处理工艺时最大的困难在于硫酸盐还原菌(SRB)对产甲烷菌(MPB)的竞争与抑制作用:(1)竞争作用,因为在厌氧反应器内SRB与MPB同时存在,并且这两类菌可利用同种底物,从而在底物浓度不足时会发生竞争作用,不过由于高浓度有机废水可提供较充足的营养,故对本类废水这已不成为问题;(2)抑制作用,主要是由硫酸盐的还原产物硫化物引起的,尽管由于实验条件、方法的不同,关于抑制程度不同研究人员[4,5]所得出的结果不尽相同,但存在这一抑制作用却是毋庸质疑的。

能否成功解除这一抑制作用就成了单相法处理这类废水的关键,这方面已有人提出了多种解决途径,例如气提法、金属离子沉淀法、出水硫化物氧化(如利用各种各样的微生物进行的生物氧化法)与回流工艺相结合的方案等等[1,6,7]。

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硫酸盐还原菌及其在废水厌氧治理中的应用发布时间:2012-5-29 10:24:14 中国污水处理工程网随着社会经济的高速发展,我国的工业化程度得到极大提高,但伴随着经济发展而出现的环境问题也日益严重。

目前城市生活污水处理已在工艺上取得成熟技术并得到应用,但工业废水特别是含高浓度硫酸盐和重金属离子的废水处理仍是令人困惑的技术难题。

但关于硫酸盐还原菌(SRB)的研究有望解决这一类废水的处理问题。

硫酸盐还原菌(SRB)是一类厌氧异养细菌,其生命力很强,广泛存在于土壤、河水、海水等由微生物分解作用造成的厌氧水陆环境中。

SRB是一类形态、营养多样化的细菌,以有机物作为生化代谢的能量来源和电子供体,通过异化作用以硫酸盐为电子受体将其还原。

利用这一特性,将其广泛应用于含硫酸盐的废水和含重金属离子废水等方面的处理。

SRB处理废水作为一项新技术极具潜力。

本文论述了SRB处理废水机理及其生化作用的影响因子,对其在不同种类废水处理中的研究现状进行综述。

1硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的机理及厌氧环境中的影响因子1.1硫酸盐还原菌(SRB)的分类SRB是一类厌氧菌,革兰氏染色成阴性。

目前已知的SRB有40多种,分类也较为复杂。

通常根据其对不同有机物的利用性能,将SRB分为8个属[1](见表1)。

表1硫酸盐还原菌(SRB)的分类1.2硫酸盐还原菌(SRB)处理废水的机理对于硫酸盐还原菌(SRB)的代谢机理已有很多报道,但对其合成代谢过程的研究尚不明确,对其分解代谢过程已做过较多研究,现就SRB处理废水的机理简单概括如下:1.2.1SRB对SO42-的还原机理关于SRB还原SO42-的机理,具体分为三个阶段;(1)分解阶段。

在厌氧状态下,有机物通过“基质水平磷酸化”产生ATP和高能电子;(2)电子转移阶段。

在(1)阶段产生的高能电子通过SRB特有的电子传递链(如黄素蛋白、细胞色素C等)逐级传递,同时产生大量的ATP。

(3)氧化阶段。

此阶段中电子转移给氧化态的硫元素(SO42-),将其还原为S2-,产生H2S,同时消耗ATP。

SRB除了以硫酸盐为电子受体进行还原反应外,还需要有机物为其提供能量并作为生化反应的电子供体。

1.2.2SRB处理含重金属离子废水的机理(1)因为重金属离子的硫化物在水中的溶度积极小,所以在SO42-还原时产生的H2S与重金属离子反应生成固体硫化物沉淀而得以去除;(2)SRB还原SO42-时会产生碱度,使被处理的废水pH值提高,而许多重金属离子的氢氧化物溶解度很小,故有利于重金属离子形成氢氧化物沉淀去除;(3)SRB代谢过程中分解有机物会生成CO2,部分重金属可以转化成不溶性的碳酸盐而去除;(4)利用SRB菌体细胞的直接吸附作用,将重金属离子吸附在胞外聚合物上同污泥一同沉淀,从而从水中去除;(5)SRB的新陈代谢过程可以通过主动吸收、转化并最终积存在细胞原生质内,以此清除重金属的毒害。

微生物细胞对重金属的毒害有一定限度的忍耐,超过某一限度可能会抑制SRB的生长代谢[2]。

1.3废水厌氧处理中对SRB的影响因子1.3.1pH值pH是影响SRB代谢功能的重要生态因子,SRB能适应的pH值范围很窄,过高或过低的pH均会抑制SRB的生长及代谢。

pH对SRB 代谢功能的影响主要表现在:①pH引起细胞膜内电荷的变化,进而影响SRB对底物的吸收;②影响SRB代谢过程中各种酶的活性和稳定性,会改变底物的可给性与毒物的毒性;③改变细胞内的pH,影响A TP的合成和许多生化反应的进行。

SRB一般适合在中性偏碱的环境下生长,不同研究者对于最佳pH的研究结果不同。

有研究表明,SRB在pH为6.5~7.5范围内生长良好,最佳pH是7.5。

SRB不能在pH<5.5,pH>8.0的环境中生存[3]。

Renze[4]认为SRB在pH<6的条件下一般不生长,pH在6.48~7.43之间硫酸盐还原效果最好,在6.6时得到最大的硫酸盐还原率。

一般认为SRB更适合在pH为7.0~7.8的环境下生存,它能忍耐的最大pH 范围为5.5~9.0。

1.3.2温度温度是影响硫酸盐还原的重要环境因素,它直接决定SRB的生长速度和代谢活性。

根据SRB对环境温度要求不同,将其分类为中温菌和嗜热菌两类。

目前研究报道的SRB大多为中温菌,其一般适合在30℃左右境环中生长[5],最佳生长温度在30.5℃。

此外有研究表明[6]:温度在31℃~35℃时,对SRB活性影响不大,温度小于30℃时活性受到抑制,温度降至20℃时活性受到强烈抑制。

在含硫酸盐的废水和各种菌种混合共生的复杂体系中,一般在35℃是硫酸盐的还原率最大[2]。

1.3.3氧早期研究表明,SRB是严格的厌氧菌,不能以氧气作为电子受体进行代谢。

但有研究[7]表明:SRB可以在含氧量4.5mg/L的环境中生长,但环境中的含氧量达到9.0mg/L时,则不能生长。

但总体来说,SRB属于厌氧菌,适合其生长的氧化还原电位(Eh)须低于-100mV。

1.3.4碳源碳源是SRB代谢过程的重要影响因素。

它为SRB提供能量并作为电子供体参与硫酸盐还原过程。

最初的研究认为SRB仅能利用有限的基质作碳源,如乳酸盐、丙酸盐、反丁烯二酸、苹果酸、乙醇等。

但近些年国内外学者利用不同的培养基进行研究,发现SRB可利用的有机碳源的种类不断扩大,迄今为止发现可以作为碳源的种类有100多种。

除以上谈到的有机碳源外,SRB还可以利用尿素、乙酸、丙酸、丁酸和长链脂肪酸及苯甲酸。

有报道称乳酸盐(乳酸)是最合适的碳源。

但其也存在不足,如价格比较昂贵,SRB对其只能部分分解而使处理后的水中存在大量的COD和有机碳。

因此,这称为其应用到具体工程中的限制因素。

Chang等人[8]研究结果表明,多种有机废弃物均可作为SRB的碳源,这其中包括干草、稻草、泥炭、用过的蘑菇堆肥及废纸回收站的污泥。

李亚新[6]用生活垃圾酸性中温发酵产物做有机碳源,对酸性矿山废水处理效果进行了研究,结果证明可行。

1.3.5硫化物SRB在厌氧条件下将硫酸盐还原成S2-、HS-、H2S,H2S在气、液两相中都存在。

还原产物对SRB有毒害作用,其中游离H2S的毒害作用最强。

这可能是由于H2S成电中性,能穿透带负电的菌体细胞膜而破坏蛋白质[9]。

关于硫化物影响SRB反应的机理,部分学者认为可能是由于硫化物与SRB特有的电子传递链中Fe结合生成FeS而使电子传递系统失去活性。

也可能是H2S内在的毒性对系统直接作用的结果[10]。

1.3.6重金属离子重金属离子对微生物的生长代谢有抑制作用。

Oliver[11]等发现,金属对SRB的抑制顺序为Cu>Cd>Ni>Zn>Cr>Pb。

抑制SRB的金属浓度分别为20mg/LCd、20mg/LCu、25mg/LZn、20mg/LNi、60mg/LCr和75mg/LPb及10mg/L的金属混合液。

此外硫酸盐浓度较高时,Ca2+能沉积在污泥表面妨碍物质交换,致使污泥完全丧失活性[12]。

故含高浓度硫酸盐废水处理中,Ca2+也能抑制SRB代谢作用。

2硫酸盐还原菌(SRB)在废水处理中的应用研究根据SRB生化代谢特性可见其在废水处理中有极大的潜力和广阔的前景。

近些年来SRB法被广泛应用在处理酸性矿山废水、重金属离子废水及高浓度硫酸盐废水等方面的研究,取得了一定效果,已成为废水处理领域的前沿课题。

2.1利用硫酸盐还原菌处理重金属离子废水工业生产中排放的含有重金属离子的废水对环境危害巨大。

重金属离子一旦进入天然水体内,便不能自行去除。

水生动植物一旦摄取这些离子,就会沉积在体内,严重影响其生长发育。

而重金属离子最终会通过食物链的作用在人体内累积,其有很强的致病性,严重威胁着人体健康。

对重金属离子污染的治理一直是人们关注的课题。

近些年来,利用SRB处理重金属离子废水的研究取得了一定的效果。

1994-1998年间,由美国环保总署(EPA)提供资金,利用SRB对利利-奥芬博依矿的酸性矿山废水进行处理和控制,半工业试验[13]结果表明金属去除率为:Zn99%,Al99%,Mn96%,Cd98%,Cu96%。

SmithWL[14]等以乳酸盐为电子供体,利用SRB生物膜对某制革厂含Cr废水进行处理。

结果浓度为500μmol/L的含Cr(Ⅵ)废水在经过48h处理后去除率达到88%,绝大部分可溶性有毒Cr(Ⅵ)被还原成为了不溶的Cr(Ⅲ),同时发现由于Cr(Ⅵ)得毒性作用,废水处理过程中仅有10%的SRB保持着生物学活性。

田小光等[15]采用化学还原法并结合SRB吸附法研究了从电镀厂的含铬废水中去除铬。

当废水中Cr(Ⅵ)的质量浓度为30~40mg/L时,Cr(Ⅵ)的去除率可达99.67%~99.97%。

冯易君等[16]在研究共存离子对SRB处理含铬废水的影响中发现,经过SRB处理后,废水中的铬离子质量浓度从处理前的98mg/L下降到8.1mg/L,其它离子也得到去除。

如铅的质量浓度从0.27mg/L降到0.02mg/L,锡的质量浓度从1.75mg/L降到0.3mg/L。

江苏大学缪应祺[17]对用SRB处理钛白粉生产废水的研究结果表明,对模拟废水,42h内SO42-的去除率达到92.1%;对实际废水,42h内,SO42-的去除率可达到83.5%;COD/SO42-值对SO42-离子的去除有较大影响,比值在2~3时效果最佳。

2.2利用硫酸盐还原菌处理含硫酸盐的有机废水现代工业中的食品、制药、造纸等工业生产中会排放大量的高浓度硫酸盐的有机废水。

此类废水排放至水体中,会使水体发臭影响其水质指标。

特别是在厌氧条件下硫酸盐经过生化反应产生刺激性气味的H2S,危害水生生态环境以及人体健康。

对于高浓度硫酸盐有机废水,采用SRB生物脱硫法具有投资少、成本少、低能耗、去除率高及无二次污染等特点。

Boshoff等[18]以制革厂废水为碳源,采用UASB和SRB两种反应器进行了SO42-还原效果研究。

实验中控制二反应器进水SO42-浓度均在1800mg/L,结果前者SO42-还原效率和COD去除速度分别为600mg/(d·L)、600~700mg/(d·L),后者SO42-还原效率和COD去除速度分别为250mg/(d·L、200~600mg/(d·L)。

河北科技大学杨景亮教授对SRB处理青霉素生产过程中排放的高浓度SO42-废水进行了研究[19],试验结果表明,COD/SO42-、SO42-负荷是影响SO42-还原效果的主要因素。

当SO42-负荷为5kg/(m3·d),进水COD/SO42-为2.5~2.8时,SO42-去除率为68%~78%;进水COD/SO42-大于3时SO42-去除率大于90%。

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