一种用于修复铀污染水体的处理剂及其在铀矿采区地下水铀污染修复中的应用制造技术

本发明专利技术涉及矿物废水处理技术领域，尤其涉及一种用于修复铀污染水体的处理剂及其在铀矿采区地下水铀污染修复中的应用

【技术实现步骤摘要】
一种用于修复铀污染水体的处理剂及其在铀矿采区地下水铀污染修复中的应用


[0001]本专利技术涉及矿物废水处理
，尤其涉及一种用于修复铀污染水体的处理剂及其在铀矿采区地下水铀污染修复中的应用
。

技术介绍

[0002]铀矿采区地下水修复常采用物理吸附法和化学沉淀法，前者用多孔性固体吸附剂处理放射性废液，通过分子间作用力使其中所含的一种或多种核素吸附在其表面，从而达到去除有害元素的目的；后者向含铀的废水中投入一定量的化学物质，较常使用的为氧化钙以及二氧化锰和高锰酸钾，使得相关的有害物质与投入的化学物质结合，形成颗粒物或者悬浮物
。
铁锰磷酸盐材料作为近几年兴起的水体处理材料，能够有效改善水体理化性质，实现重金属的有效去除
。
然而，化学沉淀法容易产生垢状物，有可能堵塞相应的排水管道，易造成二次污染；化学沉淀法常使用的吸附材料有黏土矿物
、
天然高分子化合物
、
碳材料
、
复合吸附材料和生物质材料等，其中，粘土材料吸附剂提取难度大，成本较高；碳材料吸附剂存在制备成本高，材料产出率低
、
再生困难等问题
。
[0003]值得注意的是，微生物细胞本身带有负电荷，显示出一定的电性，能够与重金属结合，将重金属离子一定程度地富集，且微生物细胞壁有机物含有大量有机官能团能够吸附重金属离子或发生离子交换，使重金属离子吸附在微生物细胞壁上
。
微生物的代谢产物，能够与重金属离子发生反应，在细胞内部或者在细胞外将重金属离子转化为低迁移性
、
低生物毒性的物质
。
其反应原理示意图如图1所示
。
具有重金属耐性的微生物通过独特的机制来减轻重金属进入体内产生的毒害作用
。
除此之外，微生物数量极大，比表面积小，能够变异适应一定的环境改变，因此修复成本较低，较容易操作
。
因此可以利用微生物对重金属的抗性机制对重金属污染进行生物修复
。
并且这种绿色的原位修复方式可以极大避免二次污染，有利于系统发挥生态作用和推动矿区元素循环
。
[0004]传统的生物方法，处理周期长，对水质要求苛刻
。
且铀矿废水中重金属离子含量较高，难以实现重金属离子与铀同时固化稳定化
。
[0005]因此，如何提供一种使用方法简便，处理时间短，且对水质要求不严格的铀矿废水处理方法，解决现有技术当中铀矿废水处理难的技术问题，是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种基于
SRB
耦合铁锰磷酸盐处理铀矿采区地下水的方法，实现了铀离子
、
重金属离子同步去除，使得铀矿采区地下水得到有效处理
。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种用于修复铀污染水体的处理剂，包括硫酸盐还原菌和铁锰磷酸盐
。
[0009]优选的，所述硫酸盐还原菌为
GDMCC 1.537
的菌株
。
[0010]优选的，所述硫酸盐还原菌的菌浓度为：
OD600
＝
0.4
～
0.8。
[0011]本专利技术还提供了所述的用于修复铀污染水体的处理剂在铀矿采区地下水铀污染修复中的应用
。
[0012]优选的，所述应用为将所述处理剂中的硫酸盐还原菌和铁锰磷酸盐同时投入到铀矿采区地下水中进行处理
。
[0013]优选的，所述硫酸盐还原菌在每升铀污染水体中的添加量为
60
～
100mL
；
[0014]优选的，所述铁锰磷酸盐在每升铀污染水体中的添加量
0.8
～
1.2g。
[0015]优选的，所述处理的时间为5～
9d。
[0016]需要说明的是，本专利技术基于
SRB
耦合铁锰磷酸盐处理铀矿采区地下水的方法的工作原理具体为：
[0017](a)
硫酸盐还原菌利用碳源或
H2还原硫酸根，例如：
[0018]2CH2O+SO
42
‑
→
H2S+2HCO3‑
[0019]8H2+2SO
42
‑
→
H2S+HS
‑
+5H2O+3OH
‑
[0020](b)
产生的
H2S
可用于沉淀重金属
M
，例如：
[0021]H2S+M
2+
→
MS(s)+2H
+
[0022](c)
沉淀重金属产生的酸度可被额外的硫酸盐还原过程产生的碱度中和，例如：
[0023]HCO3‑
+H
+
→
CO2(g)+H2O
[0024]OH
‑
+H
+
→
H2O
[0025](d)FMP
材料中的磷酸盐会与
U
6+
及重金属离子反应生成磷酸盐沉淀
[0026](e)
铁锰络合形成胶体促进水体重金属硫化物沉淀
。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0028](1)
本专利技术采用
FMP(
铁锰磷酸盐
)
与
SRB(
硫酸盐还原菌
)
同步投加，进行耦合反应高效去除水体中铀离子；
FMP
中的铁离子与
SRB
分泌物产生的
OH
产生氢氧化铁胶体，促进重金属离子沉淀
。
[0029](2)
本专利技术使用
SRB
与
FMP
的结合，实现铀矿采区地下水
U
6+
的去除，与此同时，能够缓慢调控水体的
pH
值，使水体中的各项指标达到国家三类地下水标准
。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图
。
[0031]图1为本专利技术所述处理剂的反应原理图；
[0032]图2为水样处理效果前后对比图
(
上为处理前，下为处理后
)
；
[0033](a)RZ
‑3水样处理
7d
前后对比图
(a)RZ
‑3水样处理
7d...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于修复铀污染水体的处理剂，其特征在于，包括硫酸盐还原菌和铁锰磷酸盐
。2.
根据权利要求1所述的一种用于修复铀污染水体的处理剂，其特征在于，所述硫酸盐还原菌为
GDMCC1.537
的菌株
。3.
根据权利要求1或2所述的一种用于修复铀污染水体的处理剂，其特征在于，所述硫酸盐还原菌的菌浓度为：
OD
600
＝
0.4
～
0.8。4.
权利要求1～3任一项所述的用于修复铀污染水体的处理剂在铀矿采...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐乐昌，尹华群，周磊，肖锐，彭阳，戴相南，吴名涛，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：