專利名稱：檸檬酸桿菌及其處理酸性礦山廢水的方法
技術領域：
本發明涉及酸性礦山廢水處理技術。
背景技術：
酸性礦山廢水是采礦工業的廢棄物及其遺留的廢棄礦山的特有產物，其特點是高酸度、高硫酸鹽、高金屬離子，同時由于硫化物礦石的不斷氧化造成其
污染物的釋放成為一個緩慢長期的過程。由于低pH以及重金屬的毒害，水中生物難以生存。傳統的酸性礦山廢水處理方法主要是添加石灰中和沉淀，反應后形成的大量石膏以及氫氧化物沉淀會造成二次污染需要后續的投入。硫酸鹽還原細菌是自然界中廣泛存在的一類嚴格厭氧的原核微生物，它以硫酸鹽為電子受體，消耗有機酸生成硫化物，而后硫化氫再和重金屬反應生成硫化物沉淀。硫化物沉淀溶解度比氫氧化物沉淀低，且體積小利于回收。利用硫酸鹽還原生物過程處理酸性廢水是一種新興的技術，然而在實際處理酸性礦山廢水時，往往會遇到高濃度重金屬的毒害、碳源限制、低pH等問題，從而使廢水處理遇到困難。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種能用于處理酸性礦山廢水的擰檬酸桿菌。
本發明的另一個目的是提供利用上述檸檬酸桿菌處理酸性礦山廢水的方法。
為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案
本發明篩選得到的檸檬酸桿菌C7的&cter sp. strain DBM，于2008年12 月8日在中國典型培養物保藏中心進行保藏，保藏編號為CCTCC NO: M 208248。其分類學特征為(1)革蘭氏陰性兼性厭氧菌，分類上屬于腸桿菌 科C&7fera6acten'aceae)擰檬酸桿菌屬(C7/roZ acfer)。 (2)桿菌，長度1.0-1.5 pm， 寬度0.5jam，好氧生長48hOD超過1.0。
利用上述檸檬酸桿菌處理酸性礦山廢水的方法，包括如下步驟
(1) 將檸檬酸桿菌好氧培養，接入厭氧生物反應器，密封后靜止，待出水出 現硫化物后開始進水；
(2) 將酸性礦山廢水過濾后加入乳酸鈉、NH4Cl、 KH2P04和酵母膏；混合均 勻后用NaOH調pH至6.0;
(3) 將預處理后的酸性礦山廢水接入厭氧生物反應器中。 在上述處理方法中，步驟(2)各物質的量(每升)為乳酸鈉3.0-5.0g/L、
NH4ClO.8-l.5g/L、 KH2PO4 0.1-0.3g/L和酵母膏0.1-0.3g/L。投加量最佳值為乳 酸鈉3.5g/L、 NH4Cll.Og/L、 KH2PO4 0.2g/L和酵母膏0.1g/L。投入量過多提高 成本，過少影響處理效果。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果(1)本發明篩選得到的檸檬 酸桿菌為兼性菌，兼具有硫酸鹽還原能力。該菌易于培養，好氧生長迅速，厭 氧產生硫化氫，且對金屬有一定耐性。而傳統的硫酸鹽還原菌生長受氧的限制。 (2)本發明采用乳酸鈉和重金屬絡合的方式提高酸性礦山廢水的生化可利用 性，通過檸檬酸桿菌還原硫酸鹽沉淀重金屬。將酸性礦山廢水經過乳酸鈉絡合后金屬被轉化為有機絡合態，既提供了營養，又降低了金屬毒性，同時pH調節至6.0不發生金屬沉淀，保證金屬最終全部被轉化為硫化物形態，利于回收利用。
具體實施例方式
本研究利用檸檬酸桿菌進行了酸性礦山廢水的處理，具體步驟包括l.厭氧生物反應器的啟動
將檸檬酸桿菌好氧培養48h(OD〉1.0)，接入厭氧生物反應器，密封后靜止l周，待出水出現硫化物后開始進水。好氧培養的培養基成分如表1所示。
表1好氧培養的培養基成分
成分濃度(g/L)
C3H503Na3.50
NH4Cl1.00
KH2P040.50
CaCl2.2H200.04
MgCl2.6H200.04
酵母膏0.80
Na2S041.50
2.廢水的絡合預處理
試驗用水為大寶山實際酸性礦山廢水，理化性質如表2，將酸性礦山廢水過濾后加入乳酸鈉3.5g/L， NH4Cll.Og/L， KH2P04 0.2g/L，酵母膏0.1g/L。混 合均勻后用NaOH調pH至6.0。
表2酸性礦山廢水的性質
FeCdCuAsZn S042-
Conc.(mg/L;) 978.240.5611.771.8998.99 7250
3.廢水的處理
用蠕動泵將預處理后的酸性礦山廢水泵入厭氧生物反應器中，廢水在反應 器中的停留時間為6天(HRT=6d)，連續運轉30天后Fe、 Cd、 Cu、 As、 Zn 的平均去除率均在99%以上，而采用硫酸鹽的去除率平均僅為62%。
權利要求
1、一種檸檬酸桿菌(Citrobacter sp.strain DBM)，于2008年12月8日在中國典型培養物保藏中心進行保藏，保藏編號為CCTCC NOM208248。
2、 一種處理酸性礦山廢水的方法，其特征在于利用權利要求1所述擰檬 酸桿菌進行處理。
3、 如權利要求l所述的方法，其特征在于包括如下步驟(1) 將檸檬酸桿菌好氧培養，接入厭氧生物反應器，密封后靜止，待出水出 現硫化物后開始進水；(2) 將酸性礦山廢水過濾后加入乳酸鈉、NH4Cl、 KH2P04和酵母膏；混合均 勻后用NaOH調pH至6.0;(3) 將預處理后的酸性礦山廢水接入厭氧生物反應器中。
4、 如權利要求3所述的方法，其特征在于所述乳酸鈉用量3.5g/L。
全文摘要
本發明公開了檸檬酸桿菌及其處理酸性礦山廢水的方法。本發明的檸檬酸桿菌(Citrobacter sp.strain DBM)，于2008年12月8日在中國典型培養物保藏中心進行保藏，保藏編號為CCTCC NOM 208248。本發明的處理酸性礦山廢水的方法是利用檸檬酸桿菌進行處理。本發明篩選得到的檸檬酸桿菌為兼性菌，易于培養，好氧生長迅速，厭氧產生硫化氫，對金屬有一定耐性。本發明采用乳酸鈉和重金屬絡合的方式提高酸性礦山廢水的生化可利用性，通過檸檬酸桿菌還原硫酸鹽沉淀重金屬。將酸性礦山廢水經過乳酸鈉絡合后金屬被轉化為有機絡合態，既提供了營養，又降低了金屬毒性，同時pH調節至6.0不發生金屬沉淀，保證金屬最終全部被轉化為硫化物形態，利于回收利用。
文檔編號C12N1/20GK101531976SQ20091003878
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月21日 優先權日2009年4月21日
發明者浩 仇, 仇榮亮, 杜瑞英, 石太宏, 蔡信德, 趙本良, 黃雄飛 申請人:中山大學