專利名稱：：微生物法處理酸法地浸采鈾礦山退役采區(qū)污染地下水工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明針對(duì)酸法地浸采鈾礦山退役采區(qū)污染地下水主要污染物硝酸根、硫酸根、鈾及重金屬離子等難治理的特點(diǎn)，提出一種DNB和SRB微生物聯(lián)合處理新工藝。
背景技術(shù)：
：酸法地浸采鈾技術(shù)在國(guó)內(nèi)經(jīng)過近二十年的研究和應(yīng)用，其生產(chǎn)規(guī)模和開采技術(shù)得到了迅速發(fā)展。我國(guó)目前正在生產(chǎn)運(yùn)行的地浸采鈾礦山共有四座，全部為酸法；無試劑浸出(即加0)2和02)工藝工業(yè)應(yīng)用正在建設(shè)中；中性地浸和堿法地浸采鈾目前還在試驗(yàn)過程中。國(guó)外既有酸法，也有堿法。根據(jù)各國(guó)鈾礦資源的埋藏及礦物成分特點(diǎn)而采取不同工藝。捷克、保加利亞等采用酸法，巴基斯坦、美國(guó)采用堿法，而俄羅斯則采用中性或低酸浸出。酸法地浸采鈾礦山經(jīng)過多年生產(chǎn)，生產(chǎn)井場(chǎng)有的已經(jīng)停產(chǎn)，等待退役，而且今后每隔幾年就有新的井場(chǎng)需要退役，停產(chǎn)井場(chǎng)污染地下水的退役治理已成為一個(gè)迫在眉睫的問題，污染地下水治理成為制約地浸技術(shù)發(fā)展的瓶頸，特別是酸法地浸。由于酸法地浸采鈾礦山在生產(chǎn)過程中向含礦含水層注入了大量硫酸，在鈾被浸出的同時(shí)，其他重金屬亦被溶解出來，致使地下水形成了酸、鈾以及其它重金屬的嚴(yán)重污染(見表1、表2)，污染元素濃度超過十倍、幾十倍甚至上百倍。另外，在淋洗工藝中引入了硝酸根，導(dǎo)致地下水中硝酸根超標(biāo)。對(duì)已停產(chǎn)的采區(qū)如不及時(shí)進(jìn)行地下水治理，采區(qū)的地下水污染水體將在天然流場(chǎng)的驅(qū)使下，不斷地向四周擴(kuò)散運(yùn)移，污染范圍逐漸擴(kuò)大，使周圍地下水環(huán)境遭到污染破壞。因此，對(duì)酸法地浸采鈾礦山污染地下水治理，保護(hù)周圍地下水資源是一項(xiàng)亟待解決的難題。表1我國(guó)某酸法地浸采鈾礦山污染地下水成分分析結(jié)果，mg.L—1<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>表2國(guó)外某酸法地浸采鈾礦山停產(chǎn)后地下水成分分析平均結(jié)果，mg.L—<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>M*:礦化度我國(guó)酸法地浸采鈾礦山污染下水治理研究始于二十世紀(jì)九十年代中期，國(guó)家投入了大量經(jīng)費(fèi)，相關(guān)研究院所進(jìn)行了多年研究，主要采用物理和化學(xué)凈化方法治理，如中和沉淀、離子交換、電滲析、反滲透等，雖然取得了一定進(jìn)展。但由于物理、化學(xué)方法成本高、技術(shù)尚不完善，企業(yè)難以承受，至今尚未找到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行的治理方法，已經(jīng)停產(chǎn)多年的污染采區(qū)至今尚未開始治理。微生物治理研究在我國(guó)尚處于起步階段，用反硝化細(xì)菌(DNB)和硫酸鹽還原菌(SRB)聯(lián)合處理的生物治理方法具有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，不僅DNB可以降解硝酸根，SRB把硫酸根還原，使Cu、Pb、Zn等重金屬變?yōu)殡y溶的硫化物，使U、V、Se、Mo等變價(jià)元素還原并從水中析出；同時(shí)還可以使A1、Cr、Mn等水解元素共沉淀，從而使污染地下水凈化，而且費(fèi)用也比物理、化學(xué)方法低，是一項(xiàng)綠色環(huán)保型技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)酸法地浸采鈾退役采區(qū)污染地下水中主要污染物為硝酸根、硫酸根和鈾、重金屬離子等特點(diǎn)，采用DNB和SRB聯(lián)合治理酸法地浸采鈾礦山退役采區(qū)污染地下水。先采用DNB降解硝酸根，然后采用SRB降解硫酸根，利用SRB的降解產(chǎn)物H2S去除重金屬離子，最終達(dá)到治理目的。DNB和SRB聯(lián)合治理酸法地浸采鈾礦山退役采區(qū)污染地下水技術(shù)方案為將退役采區(qū)污染地下水從抽孔抽出，采用離子交換樹脂交換吸附處理鈾，調(diào)節(jié)污水溶液pH值至7左右，清液首先進(jìn)入DNB生物反應(yīng)器，利用DNB將溶液中硝酸根降低，硝酸根去除率大于95%;第二步，將降解硝酸根后的溶液通過SRB生物反應(yīng)器，降解硫酸根和去除重金屬離子，硫酸根去除率為6070%，重金屬離子去除率大于85%。方案流程為污染地下水一吸附處理鈾一調(diào)節(jié)pH值一清液進(jìn)入DNB生物反應(yīng)器一進(jìn)入SRB生物反應(yīng)器一注入地下含水層。圖1DNB和SRB聯(lián)合治理酸法地浸采鈾退役采區(qū)污染地下水技術(shù)方案流程圖。具體實(shí)施例方式退役采區(qū)污染地下水的成分特征為pH值為2左右，主要污染成分有鈾、硫酸根、硝酸根以及重金屬離子。污染地下水抽出地表后經(jīng)過離子交換樹脂吸附去除回收鈾，然后中和H+，調(diào)節(jié)溶液pH值至7左右，去除部分硫酸根和重金屬離子，最后經(jīng)過DNB和SRB生物反應(yīng)器聯(lián)合處理硝酸根和剩余的硫酸根、重金屬離子。某地浸采鈾礦山退役采區(qū)污染地下水治理前主要污染元素含量為S042—:1315g.L—1;N03—:0.50.7g.L—1;U:510mg.L—1;Pb2+:0.20.5mg.L—1;Zn2+:25mg.L—1;Cr3+:0.20.5mg.L—1;Mn2+:25mg.L—、采用上述方案對(duì)污染地下水進(jìn)行治理后，硝酸根濃度低于10mg.L—、去除率大于95%;硫酸根濃度為24g.L—、去除率為6070%;鈾及重金屬離子去除率大于85%。經(jīng)過本項(xiàng)專利技術(shù)的應(yīng)用，處理后的污染地下水硝酸根去除率大于95%，硫酸根去除率為6070%，重金屬離子去除率大于85%。權(quán)利要求微生物法處理酸法地浸采鈾礦山退役采區(qū)污染地下水工藝，其特征在于將退役采區(qū)污染地下水從抽孔抽出，采用離子交換樹脂交換吸附處理鈾，調(diào)節(jié)污水溶液pH值至7左右，清液首先進(jìn)入DNB生物反應(yīng)器，利用DNB將溶液中硝酸根降低；第二步，將降解硝酸根后的溶液通過SRB生物反應(yīng)器，降解硫酸根和去除重金屬離子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物法處理酸法地浸采鈾礦山退役采區(qū)污染地下水工藝，其特征在于方案流程為污染地下水一吸附處理鈾一調(diào)節(jié)pH值一清液進(jìn)入DNB生物反應(yīng)器—進(jìn)入SRB生物反應(yīng)器一注入地下含水層。全文摘要本發(fā)明涉及一種微生物法處理酸法地浸采鈾礦山退役采區(qū)污染地下水工藝。將退役采區(qū)污染地下水從抽孔抽出，采用離子交換樹脂交換吸附處理鈾，調(diào)節(jié)污水溶液pH值至7左右，清液首先進(jìn)入DNB生物反應(yīng)器，利用DNB將溶液中硝酸根降低，硝酸根去除率大于95％；第二步，將降解硝酸根后的溶液通過SRB生物反應(yīng)器，降解硫酸根和去除重金屬離子。處理后的污染地下水硝酸根去除率大于95％，硫酸根去除率為60～70％，重金屬離子去除率大于85％。文檔編號(hào)C02F1/66GK101767904SQ20091022663公開日2010年7月7日申請(qǐng)日期2009年12月15日優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日發(fā)明者丁德馨,張國(guó)奇,徐屹群,王清良,胡鄂明,蔣小輝,陽奕漢申請(qǐng)人:南華大學(xué);新疆中核天山鈾業(yè)有限公司七三七廠