生物矿化:构建酸性矿山废水新型被动处理系统的新方法

摘要：

生物矿化是自然界普遍存在的现象,是生物介入下的矿物晶体形成过程,但如何有意识地去调控生物矿化过程并将之用于水处理上报道很少,报告了以生物矿化为核心的含重金属酸性矿山废水(AMD)处理新方法.将嗜酸性氧化亚铁硫杆菌负载在弹性填料上促进酸性矿山废水(AMD)中Fe2+生物氧化并与SO42-形成施威特曼石(schwertmannite)矿物晶核并持续生长,并通过共沉淀和吸附作用原位去除AMD中部分有毒金属.水中残余的未参与生物矿化的Fe3+则在负载有嗜酸性铁还原菌的载体上被还原成Fe2+,继而再通过将嗜酸性氧化亚铁硫杆菌氧化成矿,如此交替构成亚铁生物氧化成矿和残余三价铁生物还原单元,重复多次,最大程度地将AMD中溶解性铁和硫酸根转变为施氏矿物,并去除部分有毒金属,施氏矿物可回收作为新型环境材料.生物矿化后的酸性出水则最后通过极少量的石灰中和即可使水质完全达标.这种“生物矿化-石灰沟渠”新型被动处理系统石灰需求量可减少80％以上,“毒渣”产生量减少90％以上,且“毒渣”中有色金属品位可提高10倍,能用于金属冶炼,是一种极有应用前景的酸性重金属废水处理与资源化新方法.

关键词：酸性矿山废水、生物矿化、重金属、嗜酸性氧化亚铁硫杆菌、施氏矿物

所属期刊栏目：75

分类号：TG8;TG4

资助基金：the National Natural Science Foundation of China Nos.21637003,41371476.项目受国家自然科学基金.21637003,41371476

在线出版日期：2017-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：552-559