[发明专利]一种利用微氧共生反应器回收酸性矿山废水中单质硫的方法

权利要求书

1.一种利用微氧共生反应器回收酸性矿山废水中单质硫的方法，其特征在于，所述微氧共生反应器包括还原反应区、氧化反应区、泥水分离室、微孔滤膜以及泥渣浓缩室；

所述还原反应区与氧化反应区相通；所述还原反应区与进水管相连，且氧化反应区与泥水分离室相通，泥水分离室的下部设置有微孔滤膜，所述微孔滤膜将泥水分离室和泥渣浓缩室分离；

回收方法包括以下步骤：

步骤1：将海藻酸钠与聚乙烯醇混合后，溶胀，在90℃恒温状态下加热至没有气泡出现，然后向其中加入麦饭石和玉米芯，得到混合物1；

步骤2：将含硫酸盐还原菌的污泥离心处理后，加入步骤1的混合物1，搅拌，得到混合物2，将混合物2加入含CaCl₂的饱和硼酸溶液中，在室温下持续搅拌4h，清洗，得到混合物3；

步骤3：将步骤2得到的混合物3加入所述微氧共生反应器的还原反应区；

步骤4：将含硫化物氧化菌的污泥离心后，在无菌条件下接种到大肠杆菌培养基中，在30℃、100-150r/min条件下培养1～2d；

步骤5：将步骤4处理后的含硫化物氧化菌污泥加入所述微氧共生反应器的氧化反应区；

步骤6：向所述微氧共生反应器的还原反应区通入酸性矿山废水；

步骤7：待所述微氧共生反应器还原反应区中的废水流经氧化反应区时，向所述微氧共生反应器中曝入氧气，曝气时间为3～6h，反应得到单质硫。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述海藻酸钠、聚乙烯醇以及麦饭石和玉米芯构成的混合物的质量分别占混合物2质量的0.2-1.5％、5-9％和(3～6)％；

所述麦饭石和玉米芯的质量比为3:1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中所述含硫酸盐还原菌的污泥添加量为混合物1质量的20～30％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述饱和硼酸溶液中CaCl₂的质量分数为2％，所述饱和硼酸溶液的pH值为6.0。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大肠杆菌培养基为：1L去离子水中含有2％胰蛋白胨、0.5％酵母提取物、0.05％NaCl、2.5mM KCl、10mM MgCl₂和10mM MgSO₄；所述大肠杆菌培养基的pH为7.5。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2和4中离心转速为12000r/min，离心时间为10～20min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6中通入的酸性矿山废水的硫酸盐负荷量为1.0～7.0kgSO₄^2-/m³·d，温度为20℃～37℃，pH值为3.0～7.0，微氧共生反应器还原反应区中上升流速为3.5～7.0m/h，水力停留时间为0.3～0.9d。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7中曝气量为0.8～1.2L/min。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤7之后还包括：

步骤8：反应结束后，还原反应区和氧化反应区两部分的废水及污泥进入泥水分离室，自然沉淀；

步骤9：步骤8沉淀后的污泥下沉至微孔滤膜，反应得到的单质硫通过微孔滤膜后富集回收。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤8中所述自然沉淀的时间为0.3～0.5d；步骤9中所述微孔滤膜的孔径为0.22～1μm，倾斜角为30°～50°。