隨著社會經濟的(de)(de)高(gao)速發(fa)(fa)展，我國的(de)(de)工(gong)業化(hua)(hua)程(cheng)度(du)得到極大提(ti)高(gao)，但伴隨著經濟發(fa)(fa)展而(er)出(chu)現的(de)(de)環境問(wen)題也(ye)日(ri)益嚴(yan)重。目前城市生(sheng)(sheng)活污水(shui)(shui)處理(li)已在工(gong)藝上取(qu)得成熟技術并(bing)得到應(ying)用(yong)，但工(gong)業廢(fei)水(shui)(shui)特(te)別是含高(gao)濃度(du)硫酸(suan)鹽和(he)重金屬離子(zi)的(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)仍(reng)是令人困惑的(de)(de)技術難(nan)題。但關(guan)于(yu)硫酸(suan)鹽還原菌(jun)(jun)(SRB)的(de)(de)研(yan)究有望解(jie)決這(zhe)一(yi)類(lei)(lei)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)處理(li)問(wen)題。硫酸(suan)鹽還原菌(jun)(jun)(SRB)是一(yi)類(lei)(lei)厭(yan)氧(yang)異(yi)養(yang)細(xi)菌(jun)(jun)，其生(sheng)(sheng)命力很(hen)強，廣泛存在于(yu)土壤、河水(shui)(shui)、海(hai)水(shui)(shui)等(deng)由微生(sheng)(sheng)物(wu)分解(jie)作用(yong)造成的(de)(de)厭(yan)氧(yang)水(shui)(shui)陸環境中。SRB是一(yi)類(lei)(lei)形態(tai)、營養(yang)多樣化(hua)(hua)的(de)(de)細(xi)菌(jun)(jun)，以(yi)有機物(wu)作為(wei)(wei)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)代謝的(de)(de)能量來源和(he)電子(zi)供體，通(tong)過異(yi)化(hua)(hua)作用(yong)以(yi)硫酸(suan)鹽為(wei)(wei)電子(zi)受體將(jiang)其還原。利(li)用(yong)這(zhe)一(yi)特(te)性(xing)，將(jiang)其廣泛應(ying)用(yong)于(yu)含硫酸(suan)鹽的(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)和(he)含重金屬離子(zi)廢(fei)水(shui)(shui)等(deng)方面的(de)(de)處理(li)。SRB處理(li)廢(fei)水(shui)(shui)作為(wei)(wei)一(yi)項新(xin)技術極具潛(qian)力。本文論述了SRB處理(li)廢(fei)水(shui)(shui)機理(li)及其生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)作用(yong)的(de)(de)影(ying)響(xiang)因子(zi)，對(dui)其在不同種類(lei)(lei)廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)中的(de)(de)研(yan)究現狀進(jin)行綜述。

1硫酸鹽還(huan)原菌(SRB)處理廢水的(de)機

理(li)及厭氧(yang)環(huan)境中的(de)影(ying)響因子(zi)

1.1硫酸鹽還原菌(jun)(SRB)的(de)分類

SRB是一(yi)類厭(yan)氧菌，革蘭氏染色成陰性。目前已知的SRB有(you)40多種，分類也較為復雜。通常根據(ju)其對不同(tong)有(you)機物(wu)的利用性能。        

1.2硫酸鹽還原菌(SRB)處理廢水的機理

對(dui)于硫酸(suan)鹽還(huan)原菌(SRB)的代(dai)謝(xie)機理已有(you)很多報道，但(dan)對(dui)其合(he)成代(dai)謝(xie)過(guo)(guo)程的研究(jiu)尚不明確，對(dui)其分解(jie)代(dai)謝(xie)過(guo)(guo)程已做過(guo)(guo)較多研究(jiu)，現(xian)就SRB處(chu)理廢(fei)水的機理簡單概括如下(xia):

1.2.1SRB對SO42-的還原機理

關于(yu)SRB還(huan)原SO42-的機理，具體(ti)分為三個階(jie)段;

 (1)分解階(jie)段(duan)。在厭氧(yang)狀態下(xia)，有機物通過“基(ji)質水平磷酸化(hua)”產(chan)生ATP和高能電(dian)子;

 (2)電(dian)子轉移階(jie)(jie)段(duan)。在(1)階(jie)(jie)段(duan)產生的高能電(dian)子通(tong)過SRB特有的電(dian)子傳(chuan)遞鏈(lian)(如黃素蛋白、細胞(bao)色素C等)逐級(ji)傳(chuan)遞，同(tong)時產生大量的ATP。

 (3)氧(yang)化(hua)階(jie)(jie)段。此(ci)階(jie)(jie)段中電子轉移給氧(yang)化(hua)態的硫元(yuan)素(SO42-)，將其還原為S2-，產生H2S，同時消(xiao)耗ATP。

SRB除了以硫酸鹽為電(dian)子(zi)(zi)受(shou)體進(jin)行還(huan)原反(fan)應(ying)外，還(huan)需(xu)要有機(ji)物為其提供能量并作為生化反(fan)應(ying)的(de)電(dian)子(zi)(zi)供體。

1.2.2SRB處理含重(zhong)金屬離(li)子廢水的機理

(1)因為重金屬離子的硫(liu)化物在(zai)水中的溶度積極小，所(suo)以在(zai)SO42-還原時(shi)產生的H2S與重金屬離子反應生成固體硫(liu)化物沉淀而得以去(qu)除;

(2)SRB還原SO42-時會(hui)產生(sheng)堿度，使(shi)被處理的(de)廢水pH值提高，而許多重(zhong)金(jin)屬離子(zi)的(de)氫(qing)氧化物(wu)溶(rong)解度很(hen)小，故有(you)利(li)于(yu)重(zhong)金(jin)屬離子(zi)形成(cheng)氫(qing)氧化物(wu)沉淀去除;

(3)SRB代謝過程(cheng)中分解有機物會生(sheng)成CO2，

部分重金屬可(ke)以(yi)轉化成不(bu)溶性的碳酸鹽而去除(chu);

(4)利用SRB菌體細胞(bao)的(de)直接吸(xi)附(fu)作用，將重金屬離(li)子吸(xi)附(fu)在(zai)胞(bao)外聚合物上(shang)同污泥(ni)一同沉淀，從而從水中去(qu)除;

(5)SRB的新(xin)陳代謝(xie)過程可(ke)以通過主動(dong)吸(xi)收、轉化并最終(zhong)積存在細胞(bao)原生質內，以此(ci)清除重(zhong)金屬的毒害(hai)。微(wei)生物細胞(bao)對重(zhong)金屬的毒害(hai)有一(yi)定限(xian)度(du)的忍耐，超過某一(yi)限(xian)度(du)可(ke)能會抑制(zhi)SRB的生長代謝(xie)[2]。

1.3廢水(shui)厭氧處理中對SRB的影響因子

1.3.1pH值

pH是影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)SRB代(dai)謝功能(neng)的(de)(de)(de)(de)重要生(sheng)態因子，SRB能(neng)適應的(de)(de)(de)(de)pH值范圍很(hen)窄，過高或過低的(de)(de)(de)(de)pH均會(hui)抑制SRB的(de)(de)(de)(de)生(sheng)長(chang)及代(dai)謝。pH對(dui)SRB代(dai)謝功能(neng)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)主(zhu)要表現在:①pH引起細(xi)胞膜內電荷的(de)(de)(de)(de)變化，進(jin)而影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)SRB對(dui)底物的(de)(de)(de)(de)吸(xi)收(shou);②影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)SRB代(dai)謝過程中各種(zhong)酶(mei)的(de)(de)(de)(de)活性和(he)穩(wen)定(ding)性，會(hui)改(gai)變底物的(de)(de)(de)(de)可給性與毒(du)物的(de)(de)(de)(de)毒(du)性;③改(gai)變細(xi)胞內的(de)(de)(de)(de)pH，影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)ATP的(de)(de)(de)(de)合成和(he)許多生(sheng)化反應的(de)(de)(de)(de)進(jin)行。

SRB一般(ban)適合(he)(he)在中(zhong)性偏(pian)堿的(de)環境下生(sheng)長(chang)，不(bu)(bu)同研究(jiu)(jiu)者對于最(zui)佳pH的(de)研究(jiu)(jiu)結果不(bu)(bu)同。有研究(jiu)(jiu)表明，SRB在pH為(wei)6.5~7.5范圍(wei)(wei)內生(sheng)長(chang)良好，最(zui)佳pH是7.5。SRB不(bu)(bu)能在pH<5.5，pH>8.0的(de)環境中(zhong)生(sheng)存(cun)[3]。Renze[4]認(ren)為(wei)SRB在pH<6的(de)條件下一般(ban)不(bu)(bu)生(sheng)長(chang)，pH在6.48~7.43之間硫酸鹽還(huan)原效果最(zui)好，在6.6時得到最(zui)大的(de)硫酸鹽還(huan)原率(lv)。一般(ban)認(ren)為(wei)SRB更適合(he)(he)在pH為(wei)7.0~7.8的(de)環境下生(sheng)存(cun)，它能忍耐的(de)最(zui)大pH范圍(wei)(wei)為(wei)5.5~9.0。

1.3.2溫度(du)

溫(wen)度(du)(du)是(shi)影(ying)響(xiang)硫(liu)酸(suan)鹽還(huan)原的(de)重要(yao)環(huan)境因素(su)，它直接(jie)決(jue)定SRB的(de)生(sheng)(sheng)長速度(du)(du)和(he)代謝(xie)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)。根據SRB對(dui)環(huan)境溫(wen)度(du)(du)要(yao)求不同，將其(qi)分類(lei)為中溫(wen)菌和(he)嗜熱菌兩(liang)類(lei)。目(mu)前研究報道的(de)SRB大多(duo)為中溫(wen)菌，其(qi)一(yi)般適(shi)合在(zai)30℃左右境環(huan)中生(sheng)(sheng)長[5]，最佳生(sheng)(sheng)長溫(wen)度(du)(du)在(zai)30.5℃。此(ci)外(wai)有研究表明[6]:溫(wen)度(du)(du)在(zai)31℃~35℃時，對(dui)SRB活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)影(ying)響(xiang)不大，溫(wen)度(du)(du)小于30℃時活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)受到(dao)抑制(zhi)(zhi)，溫(wen)度(du)(du)降至20℃時活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)受到(dao)強烈抑制(zhi)(zhi)。在(zai)含硫(liu)酸(suan)鹽的(de)廢水(shui)和(he)各種(zhong)(zhong)菌種(zhong)(zhong)混合共(gong)生(sheng)(sheng)的(de)復雜體系中，一(yi)般在(zai)35℃是(shi)硫(liu)酸(suan)鹽的(de)還(huan)原率最大[2]。

1.3.3氧

早期(qi)研究(jiu)表明(ming)，SRB是嚴(yan)格(ge)的(de)(de)厭(yan)氧(yang)菌，不能以氧(yang)氣(qi)作為電(dian)子受體進行(xing)代(dai)謝(xie)。但有研究(jiu)[7]表明(ming):SRB可以在(zai)含氧(yang)量(liang)(liang)4.5mg/L的(de)(de)環境中生長(chang)，但環境中的(de)(de)含氧(yang)量(liang)(liang)達到9.0mg/L時，則不能生長(chang)。但總體來(lai)說，SRB屬于厭(yan)氧(yang)菌，適合其(qi)生長(chang)的(de)(de)氧(yang)化還原(yuan)電(dian)位(Eh)須低于-100mV。

1.3.4碳源(yuan)

碳(tan)源(yuan)是SRB代謝過(guo)程的(de)重要影響因素(su)。它為(wei)SRB提供能量(liang)并作(zuo)為(wei)電子供體參與硫(liu)酸(suan)鹽(yan)還(huan)原過(guo)程。最(zui)初的(de)研究認(ren)為(wei)SRB僅(jin)能利(li)用有限的(de)基(ji)質(zhi)作(zuo)碳(tan)源(yuan)，如乳酸(suan)鹽(yan)、丙(bing)酸(suan)鹽(yan)、反丁(ding)烯二酸(suan)、蘋果酸(suan)、乙(yi)醇等。但(dan)近些年國內(nei)外學者利(li)用不(bu)(bu)同的(de)培養(yang)基(ji)進行研究，發現SRB可(ke)(ke)利(li)用的(de)有機碳(tan)源(yuan)的(de)種(zhong)類(lei)不(bu)(bu)斷(duan)擴(kuo)大，迄今為(wei)止發現可(ke)(ke)以作(zuo)為(wei)碳(tan)源(yuan)的(de)種(zhong)類(lei)有100多種(zhong)。除(chu)以上談到的(de)有機碳(tan)源(yuan)外，SRB還(huan)可(ke)(ke)以利(li)用尿(niao)素(su)、乙(yi)酸(suan)、丙(bing)酸(suan)、丁(ding)酸(suan)和長鏈脂(zhi)肪酸(suan)及苯甲酸(suan)。

有(you)報道稱乳(ru)酸鹽(乳(ru)酸)是最合(he)適(shi)的(de)碳(tan)源。但其也存在不(bu)足，如價(jia)格比較昂貴，SRB對其只能部分分解而使處理后的(de)水中存在大量的(de)COD和有(you)機(ji)碳(tan)。因此(ci)，這稱為其應用到(dao)具體工程中的(de)限制因素(su)。

Chang等人[8]研究(jiu)結(jie)果表明，多(duo)種(zhong)有機(ji)廢(fei)棄(qi)物均可(ke)作為SRB的碳源(yuan)，這其中包括干草、稻草、泥(ni)炭、用過的蘑菇堆肥及廢(fei)紙(zhi)回收站的污泥(ni)。李亞(ya)新[6]用生活(huo)垃圾酸性(xing)中溫發酵(jiao)產物做有機(ji)碳源(yuan)，對酸性(xing)礦(kuang)山廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)效果進行了研究(jiu)，結(jie)果證(zheng)明可(ke)行。

1.3.5硫化物

SRB在厭(yan)氧條件下將硫(liu)(liu)酸鹽還原(yuan)成(cheng)S2-、HS-、H2S，H2S在氣、液兩相中(zhong)(zhong)都(dou)存(cun)在。還原(yuan)產(chan)物對SRB有(you)毒害(hai)作(zuo)用(yong)(yong)，其(qi)中(zhong)(zhong)游離H2S的(de)(de)(de)毒害(hai)作(zuo)用(yong)(yong)最(zui)強。這(zhe)可(ke)能(neng)是(shi)由于(yu)(yu)(yu)H2S成(cheng)電(dian)中(zhong)(zhong)性(xing)，能(neng)穿透(tou)帶(dai)負(fu)電(dian)的(de)(de)(de)菌體細胞膜而(er)破(po)壞蛋白質[9]。關于(yu)(yu)(yu)硫(liu)(liu)化物影響SRB反應的(de)(de)(de)機理，部(bu)分學者認為可(ke)能(neng)是(shi)由于(yu)(yu)(yu)硫(liu)(liu)化物與SRB特(te)有(you)的(de)(de)(de)電(dian)子傳(chuan)遞鏈中(zhong)(zhong)Fe結合生成(cheng)FeS而(er)使電(dian)子傳(chuan)遞系(xi)統失去(qu)活性(xing)。也可(ke)能(neng)是(shi)H2S內在的(de)(de)(de)毒性(xing)對系(xi)統直接(jie)作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)結果[10]。

1.3.6重金(jin)屬離子(zi)

重金(jin)屬離子對微生(sheng)物的生(sheng)長代謝有抑制(zhi)作(zuo)用。Oliver[11]等(deng)發(fa)現(xian)，金(jin)屬對SRB的抑制(zhi)順序為(wei)Cu>Cd>Ni>Zn>Cr>Pb。抑制(zhi)SRB的金(jin)屬濃度(du)分(fen)別(bie)為(wei)20mg/LCd、20mg/LCu、25mg/LZn、20mg/LNi、60mg/LCr和(he)75mg/LPb及(ji)10mg/L的金(jin)屬混合(he)液(ye)。此外(wai)硫酸鹽(yan)濃度(du)較高時，Ca2+能(neng)沉積在污泥表面妨礙物質(zhi)交換，致使污泥完全喪(sang)失(shi)活(huo)性(xing)[12]。故含(han)高濃度(du)硫酸鹽(yan)廢水處理中，Ca2+也能(neng)抑制(zhi)SRB代謝作(zuo)用。

2硫酸鹽還原菌(jun)(SRB)在廢水處(chu)理中的應用研究

根(gen)據(ju)SRB生化代謝特性可見(jian)其(qi)在廢(fei)(fei)水(shui)處(chu)理中有極(ji)大的(de)(de)潛(qian)力和廣闊的(de)(de)前景。近些年來SRB法被(bei)廣泛應用在處(chu)理酸性礦山廢(fei)(fei)水(shui)、重金(jin)屬離子廢(fei)(fei)水(shui)及高濃(nong)度硫(liu)酸鹽(yan)廢(fei)(fei)水(shui)等(deng)方面的(de)(de)研究(jiu)，取得了一定效果，已成(cheng)為廢(fei)(fei)水(shui)處(chu)理領域的(de)(de)前沿(yan)課題(ti)。

2.1利用硫酸(suan)鹽還(huan)原菌處理重金屬離子廢(fei)水

工業生(sheng)產中排放的(de)(de)(de)含有重金(jin)屬離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)廢水(shui)對環(huan)境危害(hai)巨(ju)大。重金(jin)屬離(li)(li)子(zi)一(yi)(yi)旦進入(ru)天然(ran)水(shui)體(ti)(ti)內(nei)(nei)，便不能(neng)自行去除。水(shui)生(sheng)動植物(wu)一(yi)(yi)旦攝(she)取這些離(li)(li)子(zi)，就會(hui)(hui)沉積在體(ti)(ti)內(nei)(nei)，嚴重影響其生(sheng)長發育。而重金(jin)屬離(li)(li)子(zi)最終會(hui)(hui)通(tong)過食物(wu)鏈的(de)(de)(de)作用在人(ren)體(ti)(ti)內(nei)(nei)累積，其有很強的(de)(de)(de)致病性，嚴重威脅著人(ren)體(ti)(ti)健康。對重金(jin)屬離(li)(li)子(zi)污染的(de)(de)(de)治理(li)一(yi)(yi)直是人(ren)們關注的(de)(de)(de)課題。近些年來，利用SRB處理(li)重金(jin)屬離(li)(li)子(zi)廢水(shui)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)取得了一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)效果。

1994-1998年間，由美(mei)國環保總署(EPA)提供(gong)資(zi)金(jin)，利(li)(li)用(yong)SRB對利(li)(li)利(li)(li)-奧芬博依礦(kuang)的(de)酸性礦(kuang)山廢(fei)水進行處理和控制，半工(gong)業(ye)試驗[13]結果表(biao)明金(jin)屬去(qu)(qu)除(chu)率為(wei)(wei)(wei)(wei):Zn99%，Al99%，Mn96%，Cd98%，Cu96%。SmithWL[14]等以乳酸鹽為(wei)(wei)(wei)(wei)電子供(gong)體(ti)，利(li)(li)用(yong)SRB生(sheng)物膜對某制革廠含Cr廢(fei)水進行處理。結果濃度為(wei)(wei)(wei)(wei)500μmol/L的(de)含Cr(Ⅵ)廢(fei)水在(zai)經過48h處理后去(qu)(qu)除(chu)率達到88%，絕大部分可溶性有毒(du)Cr(Ⅵ)被(bei)還原成為(wei)(wei)(wei)(wei)了不溶的(de)Cr(Ⅲ)，同時(shi)發現由于Cr(Ⅵ)得毒(du)性作用(yong)，廢(fei)水處理過程中僅有10%的(de)SRB保持(chi)著生(sheng)物學活性。

田小(xiao)光等[15]采用化(hua)學還(huan)原(yuan)法(fa)并結合SRB吸附法(fa)研究了從電鍍廠的(de)(de)(de)含(han)鉻廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中去(qu)除(chu)鉻。當廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中Cr(Ⅵ)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量濃度(du)為30~40mg/L時，Cr(Ⅵ)的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率可達99.67%~99.97%。馮易君(jun)等[16]在研究共存離子對(dui)(dui)(dui)SRB處(chu)理含(han)鉻廢(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)影響中發現(xian)，經過(guo)SRB處(chu)理后，廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)鉻離子質(zhi)(zhi)量濃度(du)從處(chu)理前(qian)的(de)(de)(de)98mg/L下降(jiang)到8.1mg/L，其它離子也得到去(qu)除(chu)。如鉛的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量濃度(du)從0.27mg/L降(jiang)到0.02mg/L，錫(xi)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量濃度(du)從1.75mg/L降(jiang)到0.3mg/L。江蘇大學繆應祺[17]對(dui)(dui)(dui)用SRB處(chu)理鈦(tai)白(bai)粉生產廢(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)研究結果表明(ming)，對(dui)(dui)(dui)模擬廢(fei)(fei)水(shui)(shui)，42h內(nei)SO42-的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率達到92.1%;對(dui)(dui)(dui)實際廢(fei)(fei)水(shui)(shui)，42h內(nei)，SO42-的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率可達到83.5%;COD/SO42-值對(dui)(dui)(dui)SO42-離子的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)有(you)較大影響，比值在2~3時效果最佳。

2.2利用硫酸鹽(yan)還原(yuan)菌處理含(han)硫酸鹽(yan)的有機廢水

現代工業(ye)中的食品、制藥、造(zao)紙等工業(ye)生產(chan)中會排(pai)放(fang)大量(liang)的高濃(nong)度硫酸(suan)鹽(yan)的有(you)機廢(fei)(fei)(fei)水(shui)。此類廢(fei)(fei)(fei)水(shui)排(pai)放(fang)至水(shui)體中，會使(shi)水(shui)體發臭影響(xiang)其水(shui)質指標。特(te)別是(shi)在厭氧條件下硫酸(suan)鹽(yan)經過生化反應產(chan)生刺激性氣味的H2S，危害水(shui)生生態環境以(yi)及人(ren)體健康。對于高濃(nong)度硫酸(suan)鹽(yan)有(you)機廢(fei)(fei)(fei)水(shui)，采(cai)用SRB生物脫硫法具有(you)投資少、成本少、低能耗、去(qu)除率高及無二(er)次污(wu)染等特(te)點。

Boshoff等(deng)[18]以制(zhi)革廠(chang)廢(fei)(fei)水為(wei)碳源，采用UASB和SRB兩種反(fan)應器(qi)(qi)(qi)進(jin)行了(le)SO42-還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)效(xiao)(xiao)(xiao)果研(yan)究。實驗中控(kong)制(zhi)二反(fan)應器(qi)(qi)(qi)進(jin)水SO42-濃度(du)均在(zai)1800mg/L，結果前者SO42-還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)和COD去(qu)除(chu)速(su)度(du)分(fen)別(bie)為(wei)600mg/(d·L)、600~700mg/(d·L)，后者SO42-還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)和COD去(qu)除(chu)速(su)度(du)分(fen)別(bie)為(wei)250mg/(d·L、200~600mg/(d·L)。河北科技(ji)大學楊景亮教授對SRB處理青霉素生(sheng)產過(guo)程中排放的(de)(de)高(gao)濃度(du)SO42-廢(fei)(fei)水進(jin)行了(le)研(yan)究[19]，試驗結果表(biao)明，COD/SO42-、SO42-負(fu)荷(he)是影響SO42-還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)效(xiao)(xiao)(xiao)果的(de)(de)主要因素。當SO42-負(fu)荷(he)為(wei)5kg/(m3·d)，進(jin)水COD/SO42-為(wei)2.5~2.8時(shi)，SO42-去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(lv)為(wei)68%~78%;進(jin)水COD/SO42-大于3時(shi)SO42-去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(lv)大于90%。當進(jin)水SO42-為(wei)0.8~2.0g/L，反(fan)應器(qi)(qi)(qi)SO42-負(fu)荷(he)分(fen)別(bie)為(wei)5、7.5、9、10kg/(m3·d)時(shi)，SO42-去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(lv)分(fen)別(bie)達到93.2%、86%、82%和76%。SilvaAJ[20]等(deng)開發(fa)了(le)一個厭氧固(gu)定化床(chuang)反(fan)應器(qi)(qi)(qi)，對某生(sheng)產有機氧化物工(gong)廠(chang)排放的(de)(de)含高(gao)濃度(du)SO42-(12000~35000mg/L)廢(fei)(fei)水進(jin)行了(le)研(yan)究。該(gai)反(fan)應器(qi)(qi)(qi)容積(ji)為(wei)94.2L，內部(bu)填(tian)充油(you)1cm3的(de)(de)聚氨酯泡沫塊，反(fan)應初期以不(bu)連續條(tiao)件運(yun)行。結果表(biao)明，向反(fan)應器(qi)(qi)(qi)中添加乙醇會刺激SRB生(sheng)長，SO42-還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)(lv)(lv)和COD去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(lv)受到COD/SO42-值(zhi)影響，在(zai)COD/SO42-較高(gao)情況下，SRB仍然比(bi)MPB占(zhan)有優勢;在(zai)半不(bu)連續和連續條(tiao)件下運(yun)行時(shi)，SO42-去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(lv)最高(gao)可(ke)達97%。

2.3利用硫酸(suan)鹽(yan)還原菌處理酸(suan)性礦山廢水(shui)

酸性礦山廢水的污(wu)染甚(shen)為(wei)嚴(yan)重。由于其酸度較高(gao)，pH值一(yi)般為(wei)3.0~3.5，排(pai)入水體(ti)會導致水體(ti)酸化(hua)。其中(zhong)含(han)有大(da)量(liang)SO42-離子，同時(shi)富含(han)多種重金(jin)屬離子(銅、鐵、鉻(ge)、鉛、鋅、錳、鎳、砷(shen)等)會破壞土壤中(zhong)物質結構(gou)，毒害水生生物、污(wu)染水源，威脅人(ren)類健康，并且隨酸度的提高(gao)重金(jin)屬離子的毒性會增大(da)。

目(mu)前常用的(de)(de)處理方(fang)法(fa)(fa)(fa)有石灰(hui)石(或石灰(hui))中(zhong)和(he)法(fa)(fa)(fa)和(he)濕(shi)地(di)法(fa)(fa)(fa)。但都有一定缺點。中(zhong)和(he)法(fa)(fa)(fa)會(hui)(hui)產(chan)生大量的(de)(de)硫酸鈣引起二次污染，并對水中(zhong)的(de)(de)重(zhong)(zhong)金屬離子(zi)不能(neng)(neng)去除(chu);而濕(shi)地(di)法(fa)(fa)(fa)對于產(chan)生的(de)(de)H2S處理不徹底，揮發(fa)至空氣中(zhong)也會(hui)(hui)造成(cheng)污染。此外(wai)濕(shi)地(di)法(fa)(fa)(fa)成(cheng)本(ben)占用面積大，易受環境條(tiao)件影響。而利用SRB法(fa)(fa)(fa)生物(wu)還(huan)原SO42-同時還(huan)能(neng)(neng)有效去除(chu)重(zhong)(zhong)金屬離子(zi)、降解有機(ji)物(wu)，可達到以廢(fei)治廢(fei)的(de)(de)效果。對SRB在處理酸性礦山廢(fei)水方(fang)面已(yi)有國內外(wai)的(de)(de)許(xu)多研究報道。

Kaksonen[21]利用(yong)SRB微生物(wu)同步(bu)去除鋅(xin)、鐵(tie)(tie)的(de)實(shi)(shi)驗(yan)表(biao)明，當廢(fei)水(shui)含(han)有(you)170mg/L~230mg/L的(de)鋅(xin)和58mg/L的(de)鐵(tie)(tie)時(shi)，在FBR和UASB中(zhong)鋅(xin)的(de)回收速率(lv)分(fen)(fen)別為(wei)(wei)250mg/(L·d)和350mg/(L·d)，水(shui)力停(ting)留(liu)時(shi)間(HRT)為(wei)(wei)16h時(shi)，鐵(tie)(tie)的(de)沉降速率(lv)為(wei)(wei)80mg/(L·d)。Maree等[22]對金礦排水(shui)進行了依據SRB生物(wu)還原(yuan)法去除SO42-的(de)中(zhong)試規模研究，實(shi)(shi)驗(yan)中(zhong)的(de)SRB連續(xu)式(shi)系統分(fen)(fen)為(wei)(wei)初級厭(yan)氧、好氧和兩級厭(yan)氧消化(hua)3個(ge)階段。實(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果表(biao)明有(you)機(ji)(ji)碳中(zhong)所(suo)含(han)的(de)難于生物(wu)降解的(de)有(you)機(ji)(ji)成(cheng)分(fen)(fen)以及重金屬含(han)量經過SRB處(chu)理后可被大量去除。含(han)硫酸鹽廢(fei)水(shui)經過生物(wu)處(chu)理后，單質S和堿(jian)度是最(zui)終產物(wu)，單質S可用(yong)于工業，生成(cheng)的(de)堿(jian)度可循環到最(zui)初工藝。

Ueki[23]研究(jiu)了(le)利用家畜糞便作為(wei)(wei)電子(zi)供體、利用SRB厭(yan)氧(yang)消(xiao)化污泥去(qu)除(chu)(chu)酸性(xing)礦山廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中重金屬離(li)(li)子(zi)的(de)(de)可能(neng)性(xing)，實驗結果(guo)表(biao)明，廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)(de)重金屬離(li)(li)子(zi)可得(de)到有效(xiao)去(qu)除(chu)(chu)。當污泥加入量為(wei)(wei)混合物的(de)(de)1.0%~5.0%時，廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)(de)鐵離(li)(li)子(zi)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)高于(yu)88%。Jong等[24]在25℃時利用實驗室(shi)規模的(de)(de)上流厭(yan)氧(yang)填(tian)充床接種(zhong)SRB處(chu)(chu)理(li)酸性(xing)礦山廢(fei)(fei)水(shui)(shui)，銅、鋅和鎳的(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)大于(yu)97.5%，砷的(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)大于(yu)77.5%。李亞(ya)新、蘇冰琴[6]用生活垃圾酸性(xing)發(fa)酵產物作為(wei)(wei)碳源，研究(jiu)了(le)在初級(ji)厭(yan)氧(yang)階段SRB處(chu)(chu)理(li)酸性(xing)礦山廢(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)性(xing)能(neng)和工藝特點，結果(guo)表(biao)明在溫(wen)度在35℃，回流比為(wei)(wei)50：1，HRT=12h，CODCr/SO42-值(zhi)約為(wei)(wei)1.12條件下(xia)，廢(fei)(fei)水(shui)(shui)經過SRB厭(yan)氧(yang)生物處(chu)(chu)理(li)后，SO42-的(de)(de)還原率(lv)為(wei)(wei)86.73%，CODCr降(jiang)解(jie)率(lv)達(da)到85.69%，在有出水(shui)(shui)回流、廢(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)pH值(zhi)為(wei)(wei)3.5時，仍有84%的(de)(de)SO42-還原率(lv)。

馬曉航等[25]研究表明，當(dang)進水COD為1500mg/L，鋅(xin)離子為500mg/L、水力停留時(shi)間為9h，其(qi)脫(tuo)鋅(xin)裝置的(de)(de)(de)鋅(xin)離子去除速率可達1329mg/(L·d)。肖利萍、劉文(wen)穎、褚玉芬[26]2008年利用(yong)被動處理(li)(li)技術SAPS對酸性礦山廢(fei)水進行處理(li)(li)，利用(yong)鋸屑與(yu)雞糞混(hun)合物的(de)(de)(de)發酵產物作為SRB的(de)(de)(de)碳源。試驗結果表明，酸性礦山廢(fei)水在(zai)實驗裝置內停留一(yi)定時(shi)間后，由(you)于(yu)SRB對SO42-的(de)(de)(de)還原作用(yong)，廢(fei)水獲(huo)得(de)了充足的(de)(de)(de)堿度，Fe2+和Cu2+的(de)(de)(de)去除率均(jun)大于(yu)90%，SO42-也得(de)到有效去除。

由于酸(suan)性礦山廢(fei)水的(de)(de)(de)(de)酸(suan)性較強(qiang)，偏離SRB生(sheng)(sheng)(sheng)長代謝所(suo)適(shi)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)pH范(fan)圍，所(suo)以在(zai)(zai)目(mu)前的(de)(de)(de)(de)工程應(ying)(ying)用上(shang)出(chu)現(xian)了限制性問題(ti)。對(dui)于酸(suan)性較強(qiang)的(de)(de)(de)(de)礦山廢(fei)水，可以在(zai)(zai)SRB微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物對(dui)其處理(li)前進(jin)行酸(suan)度中(zhong)和的(de)(de)(de)(de)預處理(li)(避免用生(sheng)(sheng)(sheng)石(shi)灰中(zhong)和，因其產生(sheng)(sheng)(sheng)硫酸(suan)鈣沉淀附著在(zai)(zai)污泥(ni)表明而影響微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物活性)，或對(dui)純(chun)種SRB微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物進(jin)行馴化，培養出(chu)能在(zai)(zai)酸(suan)性條(tiao)件下(xia)進(jin)行生(sheng)(sheng)(sheng)物法還原反應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)優勢SRB菌種。如何(he)高(gao)效提高(gao)SRB處理(li)酸(suan)性礦山廢(fei)水的(de)(de)(de)(de)能力是一個前沿(yan)性的(de)(de)(de)(de)學術課題(ti)。

3有待(dai)進一(yi)步解決的(de)問題

SRB法處(chu)理廢水很有應(ying)用價值，但(dan)由于(yu)生化反應(ying)過程中影響因素多而復雜，在(zai)具(ju)體應(ying)用于(yu)實(shi)際之前還需要做大量的研究工作。

主要表現在:

(1)尋(xun)找技術上可(ke)行，經濟上價廉的碳源(yuan)，同(tong)時(shi)保證反應器處理后出水的COD不隨外加碳源(yuan)而提高;

(2)如何提高SRB在酸性環境中對SO42-的還原效率，如何消除(chu)還原產物H2S對其的影響;

(3)廢(fei)水中(zhong)重金屬離(li)子(zi)種類的不(bu)同(tong)，對SRB等微生物(wu)的毒性和(he)抑制作用也會不(bu)同(tong)，而且多種金屬離(li)子(zi)的綜合作用和(he)單一金屬離(li)子(zi)的作用也會不(bu)一樣(yang)，所(suo)以有必要對此進行全面研究;

(4)如何刺激SRB生長進行廢(fei)水的原位生物修復(fu)處理(li)。

作者簡介:肖利(li)萍(1970-)，女，內蒙(meng)古(gu)烏蒙(meng)人，博(bo)士，教授，研究方向:污水處理技術與資源(yuan)化。

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