本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種利用厭氧鐵氧化、反硝化菌凈化污水中砷和硝酸鹽的方法，該方法通過從厭氧活性污泥中分離到目標(biāo)菌株，在純培養(yǎng)條件下富集10-15天后，厭氧條件下將菌液與含砷和硝酸鹽的復(fù)合污染水混合，調(diào)節(jié)pH值為4.0-10.0，培養(yǎng)去除水中的As和NO3-，通過鐵氧化反硝化菌氧化Fe2+形成Fe(III)氧化物的吸附作用去除As，達(dá)到同步去除地下水中As和硝酸鹽復(fù)合污染的目的。該方法特殊的Fe源和N源代謝途徑去除水中的As和NO3-，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，處理成本低，處理范圍大，無(wú)二次釋放，無(wú)二次污染。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
地下水是我國(guó)許多地區(qū)的重要飲用水資源。然而隨著工、農(nóng)業(yè)活動(dòng)，我國(guó)大部分平原地區(qū)的地下水污染非常嚴(yán)重，而且往往是多種污染物同時(shí)存在的復(fù)合污染，其中重金屬和硝酸鹽復(fù)合污染是最常見的復(fù)合污染。據(jù)20年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，長(zhǎng)期以來(lái)西安市的地下水中硝酸鹽、六價(jià)鉻等多種污染物超標(biāo)。江蘇省沿海的許多地區(qū)的地下水中鉛、汞和硝酸鹽復(fù)合污染嚴(yán)重。在西安、長(zhǎng)春、哈爾濱、天津的城市地下水普遍存在砷和硝酸鹽的復(fù)合污染。地下水中普遍存在的重金屬和硝酸鹽復(fù)合污染已嚴(yán)重威脅了飲用水安全和人民身體健康，因此迫切需要對(duì)重金屬和硝酸鹽復(fù)合污染地下水進(jìn)行治理和修復(fù)。現(xiàn)有大多數(shù)關(guān)于污染地下水的原位生物修復(fù)技術(shù)的研究是專門針對(duì)某一類污染物的。地下水中硝酸鹽的原位生物修復(fù)技術(shù)大多是通過向目標(biāo)污染含水層注入有機(jī)碳源等方法刺激反硝化菌的生長(zhǎng)和活性，從而將硝酸鹽從目標(biāo)含水層中去除。重金屬污染地下水的原位生物修復(fù)技術(shù)則主要是利用污染含水層中的某些特殊類型的微生物的代謝作用將溶解態(tài)的重金屬離子沉淀下來(lái)而達(dá)到去除重金屬的目的。此修復(fù)方法依據(jù)利用的微生物不同存在不同的缺陷，主要包括對(duì)氧化還原電位敏感，易二次釋放，易產(chǎn)生二次污染等問題。且不能同步去除地下水中的硝酸鹽類污染物。雖然科學(xué)家分別在硝酸鹽污染地下水和重金屬污染地下水的原位生物修復(fù)
的研究分別取得了很大的進(jìn)展，但目前還缺乏同時(shí)去除地下水中重金屬和硝酸鹽的原位生物修復(fù)技術(shù)。我國(guó)城鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)大面積的硝酸鹽和重金屬的復(fù)合污染普遍存在的現(xiàn)實(shí)迫切要求研發(fā)一種既能克服現(xiàn)有重金屬污染地下水原位生物修復(fù)技術(shù)的局限性，又能將重金屬和硝酸鹽同步去除的原位生物修復(fù)的新技術(shù)。最近一些研究者在 地下水、沉積物等環(huán)境中發(fā)現(xiàn)一些細(xì)菌能夠在厭氧條件下以Fe2+為唯一電子供體、N03_為電子受體,將N03_反硝化為N02_或N2的同時(shí)將Fe2+氧化為Fe3+氧化物，即厭氧Fe2+氧化反硝化菌(Anaerobic Fe2+0xidation Denitrifier,簡(jiǎn)稱為AF0DN)。鐵氧化反硝化菌(AFODN)在地下水、沉積物等多種環(huán)境中普遍存在。鐵氧化反硝化菌(AFODN)代謝所生成的Fe3+氧化物通常具有巨大的比表面積(8_400m2/g)，對(duì)Co、Cr、Cd、As、Pb、U等重金屬離子具有良好的吸附性能。因此，鐵氧化反硝化菌(AFODN)特殊的Fe和N代謝途徑及產(chǎn)物為重金屬和硝酸鹽復(fù)合污染地下水的原位同步修復(fù)提供了一種全新的思路，即在鐵氧化反硝化菌(AFODN)將地下水中的N03_反硝化為N02_或N2的同時(shí)形成了 Fe3+氧化物，通過后者的吸附作用可以將地下水中的重金屬去除。但目前利用鐵氧化反硝化菌(AFODN)同步去除水中重金屬和硝酸鹽污染的研究還未見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，提供一種，該方法通過從厭氧活性污泥中分離到目標(biāo)菌株，在純培養(yǎng)條件下富集10-15天后，厭氧條件下將菌液與含砷和硝酸鹽的復(fù)合污染水混合，調(diào)節(jié)PH值為4.0-10.0，培養(yǎng)去除水中的As和N03_，通過鐵氧化反硝化菌氧化Fe2+形成Fe3+氧化物的吸附作用去除As，達(dá)到同步去除地下水中As和硝酸鹽復(fù)合污染的目的。該方法特殊的Fe源和N源代謝途徑去除水中的As和N03_，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，處理成本低，處理范圍大，無(wú)二次釋放，無(wú)二次污染。本專利技術(shù)所述的一種，按下列步驟進(jìn)行:a、鐵氧化反硝化菌的分離提純:將鐵氧化反硝化菌與固體培養(yǎng)基的組分為=C6H5Na3O7.2H205g/L, K2HP04lg/L,KH2PO40.5g/L，MgSO4.7H200.2g/L，KN032g/L, FeCl2.4H200.998g/L 和污水處理廠厭氧活性污泥，在厭氧條件下加入2-20mM FeCl2富集培養(yǎng)3_10天，挑選紅色菌落于固體培養(yǎng)基進(jìn)行劃線分離，得到鐵氧化反硝化菌菌落，然后接種于液體培養(yǎng)基的組分為=C6H5Na3O7.2H205g/L, K2HPO41 g/L, KH2PO40.5g/L, MgSO4.7Η200.2g/L, KN032g/L, FeCl2.4Η200.998g/L 中，培養(yǎng)3-10天，得至IJ IO6-1O8CFO的菌液；b、菌種富集培養(yǎng):將步驟a得到的菌液按體積比2-10%的接種量轉(zhuǎn)移到步驟a中的液體培養(yǎng)基中，于溫度10-30°C、振蕩速率為60-150r/min條件下培養(yǎng)3_10天進(jìn)行富集培養(yǎng)；C、接種生化處理:將步驟b富集培養(yǎng)菌液按體積比2-10%的接種量轉(zhuǎn)移到含有硝酸態(tài)氮和砷的污水中，控制PH值為4.0-10.0，在溫度10-26°C，厭氧條件下培養(yǎng)3_30天即可。步驟c中加入硝酸態(tài)氮的初`始濃度為10_200mg/L，As5+的初始濃度為20-3000 μ g/L0本專利技術(shù)所述的一種，該方法中鐵氧化反硝化菌為檸檬酸桿菌屬，固體培養(yǎng)基的組分為=C6H5Na3O7.2H205g/L,K2HPO41 g/L, KH2PO40.5g/L, MgSO4.7H200.2g/L, KN032g/L, FeCl2.4H200.998g/L ;液體培養(yǎng)基的組分為=C6H5Na3O7.2H205g/L，K2HPO41 g/L, KH2PO40.5g/L，MgSO4.7H200.2g/L，KN032g/L，F(xiàn)eCl2.4H200.998g/L。本專利技術(shù)所述的一種，該方法中通過鐵氧化反硝化菌特殊的Fe源和N源代謝途徑去除水中的As和N03_，由鐵氧化反硝化菌氧化Fe2+形成的Fe3+氧化物以無(wú)定形Fe3+礦物為主，菌體沉積物中無(wú)機(jī)組成以Fe為主，含有少量As5+，在Fe2+氧化殆盡的情況下N03_的去除率達(dá)30_60%，As的去除率達(dá)30-70%,在Fe2+源充足的情況下可以得到更高的去除率可達(dá)40-70%，該方法操作方便，處理成本低，處理范圍大，無(wú)二次釋放，無(wú)二次污染。具體實(shí)施方式:實(shí)施例1a、鐵氧化反硝化菌的分離提純:將鐵氧化反硝化菌與固體培養(yǎng)基的組分為=C6H5Na3O7.2H205g/L, K2HP04lg/L,KH2PO40.5g/L，MgSO4.7H200.2g/L，KN032g/L, FeCl2.4H200.998g/L 和污水處理廠厭氧活性污泥5g，在厭氧條件下加入2mM FeCl2富集培養(yǎng)3天，挑選紅色菌落于固體培養(yǎng)基進(jìn)行劃線分離，得到鐵氧化反硝化菌菌落，然后接種于液體培養(yǎng)基的組分為=C6H5Na3O7.2H205g/L,K2HPO41 g/L, KH2PO40.5g/L, MgSO4.7Η200.2g/L, KN032g/L, FeCl2.4Η200.998g/L 中，培養(yǎng) 3天，得到IO6-1O8CFO的菌液；b、菌種富集培養(yǎng):將步驟a得到的菌液按體積比2%的接種量轉(zhuǎn)移到步驟a中的液體培養(yǎng)基中，于溫度10°c，振蕩速率為60r/min條件下培養(yǎng)3天進(jìn)行富集培養(yǎng)；C、接種生化處理:將步驟b富集培養(yǎng)菌液按體積比2%的接種量轉(zhuǎn)移到含有硝酸態(tài)氮的初始濃度為10mg/L和As5+的初始濃度為20 μ g/L的污水中，控制pH值為4.0，在溫度10°C，厭氧條件下培養(yǎng)3天即可；鐵氧化反硝化菌氧化Fe2+形成的Fe3+氧化物以無(wú)定形Fe3+礦物為主，菌體沉積物中無(wú)機(jī)組成以Fe為主，含有少量本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用厭氧鐵氧化、反硝化菌凈化污水中砷和硝酸鹽的方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行：a、鐵氧化反硝化菌的分離提純：將鐵氧化反硝化菌與固體培養(yǎng)基的組分為：?C6H5Na3O7·2H2O?5g/L，?K2HPO4?1g/L，KH2PO4?0.5g/L，MgSO4·7H2O?0.2g/L，KNO3?2g/L，?FeCl2·4H2O?0.998g/L和污水處理廠厭氧活性污泥，在厭氧條件下加入2?20?mM?FeCl2富集培養(yǎng)3?10天，挑選紅色菌落于固體培養(yǎng)基進(jìn)行劃線分離，得到鐵氧化反硝化菌菌落，然后接種于液體培養(yǎng)基的組分為：?C6H5Na3O7·2H2O?5g/L，?K2HPO4?1g/L，KH2PO4?0.5g/L，MgSO4·7H2O?0.2g/L，KNO3?2g/L，F(xiàn)eCl2·4H2O?0.998g/L中，培養(yǎng)3?10天，得到107?108CFU的菌液；b、菌種富集培養(yǎng)：將步驟a得到的菌液按體積比2?10?%的接種量轉(zhuǎn)移到步驟a中的液體培養(yǎng)基中，于溫度10?30℃、振蕩速率為60?150?r/min條件下培養(yǎng)3?10天進(jìn)行富集培養(yǎng)；?c、接種生化處理：將步驟b富集培養(yǎng)菌液按體積比2?10?%的接種量轉(zhuǎn)移到含有硝酸態(tài)氮和砷的污水中，控制pH值為4.0?10.0，在溫度10?26℃，厭氧條件下培養(yǎng)3?30天即可。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘響亮，李保華，高磊，宋文娟，張道勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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