第４１卷第７期 ２０１３年４月 广州化工 Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．７ Ａｐｒｉｌ．２０１３ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ 矿山废水中硫酸盐还原菌的富集分离研究 程素春，韦玲，谢芸芸，虞艳云 合肥２３０００９） （合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽摘 要：检测向山生活垃圾卫生填埋场的废水，发现其硫酸盐的浓度低于一般酸性废水，这在硫元素的地球生物循环中都 发挥着重要作用。考虑到它位于马鞍山市废弃的向山硫铁矿尾矿库上，填埋场底部常年有积水，将废水采集后进行富集分离纯化 得到硫酸盐还原菌。 关键词：矿山废水；富集分离；鉴定；硫酸盐还原菌 中图分类号：Ｑ９３—９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—９６７７（２０１３）０７—００７８—０３ Ｔｈｅ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｏｆ Ｓｕｌｆａｔｅ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｂａｃｔｅｒｉａ ｉｎ Ｍｉｎｅ Ｄｒａｉｎａｇｅ ＣＨＥＮＧ Ｓｕ—ｃｈｕｎ，ＷＥＩ Ｌｉｎｇ，ＸＩＥ Ｙｕｎ—ｙｕｎ，ＹＵ Ｙａｎ～ｙｕｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｎｈｕｉ Ｈｅｆｅｉ ２３０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｘｉａｎｇｓｈａｎ ｌｉｆｅ ｌａｎｄｆｉｌｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ｉｔ ｆｏｕｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｌｆａｔｅ ｗａｓ ｂｅｌｏｗ ｔｈｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ ａｃｉｄｉｃ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｐｌａｙｅｄ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｌｆｕｒ ｅｌｅｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｅａｒｔｈ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｙｃｌｅ．Ｃｏｎ— ｓｉｄｅｒｉｎｇ ｉｔ ｗａｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ Ｍａ’ａｎｓｈａｎ Ｃｉｔｙ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｐｙｒｉｔｅ ｔａｉｌｉｎｇｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｘｉａｎｇｓｈａｎ，ｔｈｅ ｌａｎｄｆｉｌｌ ｂｏｔｔｏｍ ｐｅｒｅｎｎｉａｌ ｈａｄ ｗａ— ｔｅｒ，ａｎｄ ｓｕｌｆａｔｅ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｎｅ ｄｒａｉｎａｇｅ；ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｓｏｌａｔｅｄ；ｉｄｅｎｔｉｉｆｅｄ；ｓｕｌｆａｔｅ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ 随着我国经济的快速发展，城市化和消费水平不断提高， 城市垃圾也增长迅速。马鞍山市向山生活垃圾卫生填埋场位于 废弃的向山硫铁矿尾矿库上，目前已填埋垃圾总量６０万ｔ…。 填埋垃圾的厚度不均匀，中间厚，周围薄。马鞍山市的气候条 件属于温暖多雨的类型，雨水渗入和垃圾自身的分解产生了大 量的渗滤液，渗滤液不断向下运动；同时由于填埋场地处低洼 地带，渗滤液排ｍ不畅，填埋场底部有常年积水，其为黑色有 臭味，检测其硫酸盐的浓度低于一般酸性废水 。这在地球生 物循环中都发挥着重要作用，其实质是通过ＳＲＢ异化硫酸盐的 生物还原反应处理含硫酸盐酸性矿山废水，硫酸盐还原菌将 ５个２５０ ｍＬ盐水瓶中，按菌液和培养基１：９混合到２００ ｍＬ经 １２１℃蒸汽灭菌３０ ｍｉｎ的培养基中，并用氮气置换其中的空气 ２ ｍｉｎ。盐水瓶用丁基橡胶塞塞紧，然后用铝盖加固，放置于 ３５ 的恒温培养箱中黑暗培养７天，用相同的方法转移富集 ４次。再用接菌环取一环富集培养液采用双层平板法，用液态 石蜡液封再用生料带密后，将培养物置于厌氧培养罐中，３５℃ 恒温培养进行厌氧培养逐级分离、纯化目标菌株。用扫描电子 显微镜观察菌体形态和大小，判断菌株的纯化状况，依据常见 细菌系统鉴定手册和伯杰氏细菌鉴定手册（第９版）进行常规 生理生化鉴定 ｊ，并做相关的功能试验。 ＳＯ：一还原为Ｈ，Ｓ Ｊ。本位主要研究从废水中富集分离得到纯化 的硫酸盐还原菌 。 １．４硫酸根测试 反应体系ＳＯ：一浓度的测定根据《水和废水监测》中铬酸 钡光度法进行测定 Ｊ，具体方法如下（ｓ 的样品）： １材料与方法 １．１ 实验材料 菌液来自于马鞍山向山垃圾填埋场地下水。Ｓｔａｒｋｅｙ培养 基：Ｋ２ＨＰＯ４，０．５ ｇ；ＮＨ４Ｃ１，１．０ ｇ；Ｎａ２ＳＯ４，１ ｇ；ＣａＣ１２・６Ｈ２Ｏ， 含量在８～８５ ｍｇ／Ｌ ①取５０ ｍＬ水样（或稀释到５０ ｎｉＬ）置于１５０ ｍＬ锥形瓶 中； ０．１ ｇ；ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ，２．０ ｇ；蒸馏水，１０００ ｍＬ；乳酸纳， ３．５ ｍＬ和抗坏血酸，０．０４ ｇ；ｐＨ＝７．０ ４－０．２，经１２１℃蒸汽灭 菌３０ ｍｉｎ。 ②将１ ｍＬ ２．５ ｍｏＬ／Ｌ ＨＣ１溶液加入向水样及标准溶液中， 加热煮沸５ ｍｉｎ后。取下锥形瓶后再各瓶中加２．５ ｍＬ ＢａＣｒＯ 悬浊液，再沸煮５ ｍｉｎ左右； １．２ 实验设计 ①培养基２００ ｍＬ×２（空白对照）； ②培养基１８０ ｍＬ＋菌液２０ ｍＬ×３。 ③取下锥形瓶，待完全稍冷后，将（１＋１）ＮＨ ・Ｈ：Ｏ逐 滴加入各瓶至呈柠檬黄色，再多滴加２滴； ④用慢速定性滤纸过滤，用５０ ｍＬ比色管收集滤液，不断 洗涤锥形瓶及滤纸三次，全部液体滤液收集于比色管中，用蒸 馏水稀释至标线； １。３试验方法 将冷藏在４ ｏＣ冰箱中的水样于常温下解冻一晚上，接种在 ⑤在４２０ ｎｍ波长，用１０ ｍｍ比色皿测量吸光度。 作者简介：程素春（１９８７一），女，硕士，主要研究方向为水污染控制工程。 １５４ 广州化工 ２０１３年４月 ２制氢装置实施节能措施 ２．１ 装置概述 本装置的主要任务为以经汽油吸收，柴油再吸收及乙醇胺 脱硫后的焦化干气为原料经过加氢及干法脱硫脱除原料气中微 表１是更换前后Ｐ一３０８／２（碳酸钾贫液泵）性能参数对比 （采集一个月的数据，得到平均值）。 表１更换前后Ｐ一３０８／２（碳酸钾贫液泵）性能参数 量硫后采用水蒸汽转化法造气，并经中，低温变换及苯菲尔溶 液脱二氧化碳，甲烷化四个工序制取纯度为９５％以上的工业氢 气。设计规模２万Ｎｍ ／ｈ。所生产的氢气供焦化汽柴油、直馏 柴油、催化柴油等加氢装置之用。 制氢装置的Ｐ一３０８／２（碳酸钾贫液泵）应用在制氢过程 的脱碳部分当中。脱碳的目的在于将转化及变换所生产的二氧 化碳用碱性溶液吸收脱除，本设计用２７％碳酸钾，３％二乙醇 胺水溶液，用两段法进行吸收和再生。Ｐ一３０８／２（碳酸钾贫液 泵）的作用是把ｃ一３０２（碳酸钾溶液再生塔）底部的碳酸钾 贫液送人到ｃ一３０１（脱碳塔）进行再生。Ｐ一３０８／２（碳酸钾 贫液泵）的运行状况对脱碳再生系统有着重要的意义。制氢装 置本着节能降耗的宗旨，把Ｐ一３０８／２（碳酸钾贫液泵）由原 来的ＩＯＯＹ １Ｉ一１２０×２更换为高效节能泵１００ ＡＹ一１２０×２，对 应的原动机由原来ＹＢ３１５Ｍ２—２Ｗ更换为新型电机ＹＢ２—３１５Ｍ 一通过以上数据，节省的１３平均电能１３４．４ ｋＷ・ｈ，每个月 按３０天，每年按３６０天计算得到节省年平均电能４８３８４ ｋＷ・ｈ， ２Ｗ。 每度电按０．５元人民币计算得到平均年节省电费２４１９２元，经 济效益可观。 根据以上实际运行数据可以看出，更换后的机泵不仅满足 了工艺要求，同时能节约大量电能。使机泵的振动减少，随之 对附属管线应力也减少了。机泵的工作效率也得到了提高。经 过多个月的连续运行，更换后的Ｐ一３０８／２（碳酸钾贫液泵） 节能效果显著，为装置达到了节能降耗的目的。 ２．２ Ｙ型泵与ＡＹ型泵的区别 ＡＹ型油泵系列，是在老Ｙ型油泵系列基础上进行改造并 重新设计的。增补了小流量和低扬程部分。特点是轴承体部件 将原来３５、５０、６０轴承体分别用４５、５５、７０轴承体，提高了 可靠性。水力过流部位采用了高效节能泵的水力模型，平均比 老Ｙ型油泵的效率高５％～８％。为保持继承性，ＡＹ型油泵的 结构型式，安装尺寸，性能参数范围保持与Ｙ型油泵基本相 同，便于老装置更新改造。零部件通用化程度高。选材精练， 主体以Ⅱ，Ⅲ类材料为主，轴承体等零件增加为铸钢，铸铁两 种，为寒冷地区，露天使用，船用提供了有力条件。轴承有空 气冷，风扇冷，水冷三种，根据泵的不同使用温度选用。性能 使用范围广，流量Ｑ为２～６００ ｍ ／ｈ，扬程Ｈ为１５～３３０ ｎｌ， 温度为一４５～＋４２０℃。 ３ 结语 随着市场竞争日益激烈以及国家对节能减排工作的要求越 来越严格，节约能源，减低生产成本，提高竞争力对国内炼油 企业来说尤为重要。该更换的新机泵从投入到现在，泵能够更 加平稳地工作运行：原动机功率的减少实现了最终的节能降 耗。实践证明：Ｐ一３０８／２（碳酸钾贫液泵）的更换是成功的。 在２０１３年机泵的更新中，Ｐ一３０８／２（碳酸钾贫液泵）的备用 泵（Ｐ一３０８／１）可以继续采用ＡＹ型油泵，原动机功率可以选 用１１０ ｋＷ。这样不仅能满足工艺要求，而且更能达到节能要 求。 ２．３更换机泵节能分析 当更换了新泵后，新泵与旧泵在性能上有着明显的差别， 性参数发生了变化。为了能够清晰明朗地对Ｐ一３０８／２（碳酸钾 贫液泵）更换前后节能的分析，采集了Ｐ一３０８／２（碳酸钾贫 液泵）的相关数据，供参考。 参考文献 ［１］２０１０年炼油厂及装置能耗数据［Ｊ］．炼油设计，２００９（０３）：ｌＯ—ｌ５． ［２］２０１１年炼油厂及装置能耗数据［Ｊ］．炼油设计，２０１２（０３）：２３—２５． ［３］ 华贲．中国能源形势与炼油企业节能问题［Ｊ］．炼油技术与工程， ２００５（０４）：３６—４８． （上接第７９页） ［７］ 水和废水监测分析方法（第四版）［ｒａ］．北京：中国环境科学出版 社，２００２：５２—２６８． ［９］ＬｅＦｅｖｒｅ Ｅ，Ｒｏｕｎｄ Ｌ Ａ．一些嗜盐菌的初步研究［Ｊ］．细菌学，１９１９ （４）：１７７—１８２． ［８］ 魏利，马放，魏继承，等．大庆油田地面系统的硫酸盐还原菌的分离 与鉴定［Ｊ］．湖南科技大学学报：自然科学版，２００６，２７（７）：８２—８５． ［１Ｏ］罗丽，刘永军，王晓昌．石油集输系统中硫酸盐还原菌的分布和多 样性．环境科学，２０１０，３１（９）：２１６０—２１６５．
