固定化硫酸鹽還原菌微球的制備及其去除U(Ⅵ)的性能研究.pdf

1、我國(guó)鈾礦冶普遍采用地浸、堆浸以及原地破碎浸出等技術(shù)，尾礦庫(kù)中鈾等的釋放、溶解、遷移以及庫(kù)中廢水外滲等易造成核污染或資源流失。研究表明，在H2或乳酸鹽等電子供體存在的條件下，硫酸鹽還原菌可通過酶促作用直接還原/沉淀U(VI)。而要實(shí)現(xiàn)硫酸鹽還原菌生物還原/沉淀U(VI)的產(chǎn)業(yè)化，固定化技術(shù)的成功應(yīng)用極為關(guān)鍵。本研究采用聚乙烯醇/海藻酸鈉作為包埋劑，采用正交試驗(yàn)確定了固定化硫酸鹽還原菌微球的最佳制備條件，探討了其對(duì)U(VI)的還原特性，以及

2、Zn2+和Cu2+，乙酸鈉、草酸鈉和檸檬酸鈉對(duì)其還原U(VI)的影響，優(yōu)化了其選擇性去除與回收U(VI)的工藝。主要研究結(jié)論包括：
　　(1)以成球難易、機(jī)械強(qiáng)度、傳質(zhì)性能和菌體活性等為試驗(yàn)指標(biāo)，通過正交試驗(yàn)確定了固定化硫酸鹽還原菌微球的最佳制備條件，即聚乙烯醇8％、海藻酸鈉0.5%、飽和硼酸氯化鈣3%(1.5 h)及硫酸鈉0.5 M(2.5 h)。
　　(2)硫酸鹽還原菌經(jīng)聚乙烯醇和海藻酸鈉固定后，對(duì)pH、重金屬及有機(jī)物等

3、外界環(huán)境的緩沖能力顯著增強(qiáng)。在 pH=3.0~6.0范圍內(nèi)，固定硫酸鹽還原菌可高效、穩(wěn)定地還原/沉淀U(VI)。當(dāng)U(VI)濃度為15 mg/L、微球投加量為6.0 g/L及pH=6.0的條件下，U(VI)去除率高達(dá)94.67%。
　　(3)當(dāng)Zn2+和Cu2+濃度低于100 mg/L時(shí)，硫酸鹽還原菌生長(zhǎng)不受影響，U(VI)可以充分還原；但當(dāng)Zn2+和Cu2+濃度高于100 mg/L時(shí)，U(VI)還原受到抑制，且當(dāng)其增至150 m

4、g/L時(shí)，U(VI)還原過程完全停止。
　　(4)乙酸鈉、草酸鈉和檸檬酸鈉三種有機(jī)物對(duì)固定化硫酸鹽還原菌還原U(VI)的影響存在較大差異。當(dāng)乙酸鈉等單齒配體有機(jī)物存在時(shí)，U(VI)可被完全還原，而多齒配體有機(jī)物(草酸鈉和檸檬酸鈉)存在時(shí)，會(huì)延緩甚至抑制U(VI)的還原。
　　(5)對(duì)于無機(jī)-U(VI)-重金屬體系，可利用U(VI)和硫酸鹽還原自由能的差異，并適當(dāng)降低COD/SO42-以直接選擇性去除U(VI)；對(duì)于有機(jī)-U(