污泥洁净化与再生利用新技术-微生物淋滤技术

污泥洁净化与再生利用新技术—微生物淋滤技术摘要：污水污泥是指污水处理厂在净化污水过程中产生的沉淀物，它虽然含有大量的有机质及氮、磷等植物养分，但也富集了污水中50%至80%的重金属。关键字：污泥洁净化再生利用微生物淋滤污水污泥是指污水处理厂在净化污水过程中产生的沉淀物，它虽然含有大量的有机质及氮、磷等植物养分，但也富集了污水中50%至80%的重金属。据报道，我国多数城市污泥中重金属含量可达数百至数千mg/kg[1]。目前，污泥的处置方式主要有填埋、焚烧、投海和土地利用等。基于处置费用和废物资源化角度考虑，污泥农业利用被认为是最具吸引力的、可持续的污泥处置方法[2]。然而，污泥中较多重金属始终是污泥安全农用的限制因子[3]。因此，降低或去除污泥中的重金属显得非常重要和迫切。利用无机酸或有机络合剂如H2SO4、HNO3、HCl、EDTA等处理污泥以溶解和浸提重金属的化学浸提法，虽能在短时间内大幅度去除重金属，但耗酸量大、处理费用高、操作不便，使其难以付诸于工程实际。而起源于微生物湿法冶金的生物淋滤法（Bioleaching）因耗酸极少、运行成本低、重金属去除效率高、实用性强等具有许多化学浸提法不可替代的优点而越来越受到关注.污水污泥是指污水处理厂在净化污水过程中产生的沉淀物，它虽然含有大量的有机质及氮、磷等植物养分，但也富集了污水中50%至80%的重金属。据报道，我国多数城市污泥中重金属含量可达数百至数千mg/kg[1]。目前，污泥的处置方式主要有填埋、焚烧、投海和土地利用等。基于处置费用和废物资源化角度考虑，污泥农业利用被认为是最具吸引力的、可持续的污泥处置方法[2]。然而，污泥中较多重金属始终是污泥安全农用的限制因子[3]。因此，降低或去除污泥中的重金属显得非常重要和迫切。利用无机酸或有机络合剂如H2SO4、HNO3、HCl、EDTA等处理污泥以溶解和浸提重金属的化学浸提法，虽能在短时间内大幅度去除重金属，但耗酸量大、处理费用高、操作不便，使其难以付诸于工程实际。而起源于微生物湿法冶金的生物淋滤法（Bioleaching）因耗酸极少、运行成本低、重金属去除效率高、实用性强等具有许多化学浸提法不可替代的优点而越来越受到关注[4]。生物淋滤法是指利用自然界中一些微生物的直接作用或其代谢产物的间接作用，产生氧化、还原、络合、吸附或溶解作用，将固相中某些不溶性成分（如重金属、硫及其它金属）分离浸提出来的一种技术。它应用于难浸提矿石或贫矿中金属的溶出与回收又称微生物湿法冶金（biohydrometallurgy）。20纪50年代美国就开始利用生物淋滤法浸出铜矿、60年代加拿大浸出铀矿，以及80年代对难处理的金矿细菌氧化预处理的工业应用相继成功[5]。目前全世界，通过该法开采的铜、铀、金分别占总量15～30%、10-15%、20%[6]。它的研究和应用正扩展到环境污染治理等领域，例如，污水污泥或者其焚烧灰分中重金属去除[478]；重金属污染土壤、河流底泥的生物修复[8]；工业废弃物如粉煤灰中重金属脱毒与钛、铝、钴等贵重金属的回收[6]；煤和石油中硫的脱除[1011]等。

1生物淋滤法采用的主要细菌及其生物学特性早在1670年，在西班牙的RioTinto矿山，人们就已知道从矿山浸出水中沉淀回收铜[12]。然而，直到近三百年以后，人们才知道在自然界的酸性矿水或污泥中普遍存在一群嗜酸性的无机化能自养菌[5]。目前，可用来进行生物淋滤的细菌有硫杆菌属（Thiobacillus）、铁氧化钩端螺旋菌（Leptospirillumferrooxidans）、硫化杆菌属（Sulfobacillus）、酸菌属（Acidianus）、嗜酸菌属（Acidiphilium）以及其它与硫杆菌联合生长的兼性嗜酸异养菌。其中，应用最广泛的是氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillusferrooxidans），其次是氧化硫硫杆菌（Thiobacillusthiooxidans）和铁氧化钩端螺旋菌（Leptospirillumferrooxidans）,它们的主要生物学特征见表1[12～15]。表1生物淋滤法采用的主要细菌及其生物学特性元底物畜氧化亚铁硫杆胀菌盘氧化硫硫杆菌祖铁氧化钩端螺仅旋菌肤细菌形状与大摔小晶杆状扎（耀0.5×1.鸽0炕µ势）剂杆状筐（掀0.5×1.目0友µ叨）头螺旋状泄运动性挨＋抹＋划＋纷鞭毛嗓单一极鞭毛尝极鞭毛可鞭毛熊革兰氏染色效－映－市ND设最适温度皮（踏℃津）帜3今0耻～敞35册2焦8公～猾30表2订5爪～印35系最被适馅pH味2捧～呜3桐1.坡5鹅～倾2.0环1.赵5谁～麻2.0斧专性好氧窜（钢G+粮C吩）款mol%餐是搭5它5沟～愤57少是抛5续0昂～这53斤是刺5迁0腊～余57杰碳源：是否问以居CO块2岭的作为唯一碳系源妙是碰是远是粥氮源：被NH独4+蜻－爬N怠NO妈3-登－文N贡*厕＋韵±往＋伞－贱ND粉ND月能量伸：灭礼元素硫举亚铁残硫代硫酸钠强＋沃＋餐＋它＋券－支＋哄－妙＋侵－注*表示能固定空气中的氮气[16]ND表示没有数据氧化亚铁硫杆菌是中温、好氧、嗜酸、专性无机化能自养菌，其生物膜（Biomembrane）由外膜、肽聚糖、周质区和内膜构成[17～19]周质区存在铁氧化酶（IronOxidase），从外界培养液跨膜运输到周质区的Fe2+离子在铁氧化酶催化下失去一个电子，这个电子经过铜蛋白、细胞色素C（Cyto.c）、色素氧化酶（Cyto.a1）最终传递给分子氧，并伴随H+和能量的吸收，这一能量使细胞内ADP（二磷酸腺苷）和Pi（无机磷）结合成ATP（三磷酸腺苷）使细菌得以生长繁殖[19]。氧化亚铁硫杆菌中的铁大部分以高铁状态与脂多糖结合[20]。另外，在酸性矿水或污泥中广泛存在的氧化硫硫杆菌也是中温、好氧、嗜酸、专性无机化能自养菌，但它只能通过氧化元素硫、硫代硫酸钠等还原性硫而获得能量[8]。Markosyan等首次报道在同样的酸性矿水中还存在另一种依靠亚铁的生物氧化以获得能量的无机化能自养菌－铁氧化钩端螺旋菌（Leptospirillumferrooxidans）[15]。Helle和Onken发现在硫杆菌溶液中添加铁氧化钩端螺旋菌(L.ferrooxidans)可显著提高生物淋滤的速率[21]。Rawling等认为在大规模的连续搅拌池式反应器(CSTR)中,铁氧化钩端螺旋菌(L.ferrooxidans)数量超过氧化亚铁硫杆菌（T.ferrooxidans）的主要原因是它可适应更高的氧化还原电位、温度以及对亚铁具有更高的亲合力。Eh超过690mV时，该菌对亚铁的生物氧化活性就高于氧化亚铁硫杆菌，因而在生物淋滤中的应用越来越受到重视[22]。这些嗜酸菌的另一个特性是能耐受高浓度的重金属离子的毒性，如Zn120g/L、Ni72g/L、Co30g/L、Cu55g/L以及160g/L的亚铁，但对有机物有一定的敏感性[23]。2生物淋滤法去除污泥中重金属的机理、方法与效果2.1生物淋滤重金属的机理厌氧消化污泥是国内外污泥消化的主要形式，厌氧消化污泥中重金属70%以难溶性的硫化物（Cr主要以Cr(OH)3形式）形式存在[24]，在氧化亚铁硫杆菌等细菌的作用下，金属硫化物变成可溶性的金属硫酸盐，通过固液分离可达到去除污泥中重金属的目的。一般认为氧化亚铁硫杆菌的溶出污泥中重金属有两种作用机理[2526]：（1）直接机理：细菌通过其分泌的胞外多聚物直接吸附在污泥中金属硫化物（MS）表面，通过细胞内特有的氧化酶系统直接氧化金属硫化物，生成可溶性的硫酸盐。（2）间接机理：主要是利用氧化亚铁硫杆菌的代谢产物—硫酸高铁，与金属硫化物起氧化—还原作用。硫酸高铁被还原成硫酸亚铁并生成元素硫，金属以硫酸盐形式溶解出来，而亚铁又被细菌氧化成高铁，元素硫被细菌氧化生成硫酸，构成一个氧化—还原的循环系统。通过生物淋滤，污泥pH下降到2.0左右，这又大大促进了污泥中重金属的溶解，其反应如下：汗中歉2Fe俭2+肿+1/2O熔2棍+2H娱+笔→奥2Fe龙3+拥+H采2铸O典（饱T.fer露rooxid拖an窗s滨、的L.fer正rooxid鼓an肚s没等亚铁氧化菌隙）彻斤冬MS+2Fe绍3+偷→违M升2+监+2Fe龙2+剑+S麦0胸（化学氧化）炒足柜2S梢0渗+3O锤2街+2H杯2雄O要→钻2H奔2雅SO工4经（凳T.fer荐rooxid葛an怪s穿、拦T.thi热ooxida进n予s转等硫氧化弟菌螺)脆姥车2.扭2蕉生物淋滤法兄去除污泥中重屿金属的程序与旺去除效率厨为获得较帐高的重金属去裙除效果与缩短赶滞留时间，在替实际应用或连棍续运行的工艺氧设计中，开始葵时常采用以下勉五个步骤曾[2728纽]煮：若（解1满）污泥（含固拌率拿2景～渣10诉%季）预酸化蹈至办pH4.均0创左右；叫（糠2搁）添加能量物采，禁如阵FeSO击4戒·7H类2繁O杰（省3闷～烈20g/幸L兵污泥）、元素根硫絮（老0.沫5睬～祥10g/苍L叨污泥）；母（打3档）回流污泥以扬添加接种物（眉回流率摄在揉1础0纽～鼓20明%永，碗v/制v国），搅拌并在霉好气条件下培袋养数天至数周旁；躁（扛4擦）脱毒污泥压拴滤脱水；萄（径5嘱）脱水污泥经嫂石灰中和后施坊入土地。一般绩来说，在连续涝运行的反应池浊中专C挡u冬、疲Z悼n赤、帆N椒i肆、阀C让d顶、蔽C镜o餐、闷M宁n锐的去除率钱达搅80熔%煎以上，讯但招P彩b碗、冶C麻r静的去除率较低卷（见侧表锣2摘）。在实际工芽程中，气浮式善反应池必须要取有曝气装置，变以提供好氧条颠件。近期我们各利用从污泥中篇直接分离得到领的特异微生物浴菌株组合进行恢了城市污泥和它制革污泥生物拼淋滤试验获得唱极大成功（见驳表蹄3辽），突出表现碑在重金属（包员括毙C资r统）去除率高隐达填95裁%秒以上，污泥养造分损失较小。蜘污泥沉降性能亦得到极大改善跨，可以不加絮珍凝剂即可实现胁污泥的脱水。盗表约2肿办污泥生物淋滤矿中重金属的去拦除效率调底物伯污泥起且始薯pH略滞留时菊间插(奴天肿)供反应器种类筐回流率或接种钻量唯(谢V/V)着去除访率煌(按%)葛参考文献训Cu帅Zn秀Cr婶Pb谊Ni绘FeSO恒4高·7H洽2径O涉4.0释10猜序批式别5%尿3锻9难～犁94妙6洗6冬～撇98竟0刺～栽32否0屠～救31进3远7类～昨98沟[26]梯硫粉阳7.0弦5泼序批式技5%虹6填9锤～泻92费8计8压～村97灰1廉9柳～边41离1闷0紧～阁54榴7独7赌～呆88无[8]餐硫粉徐7.0诉16延内圈式夕15%切6洽1拾～虎99甜8佛3快～斗96订3邮4尤～腹46污1弟7玻～右44丧5奋7君～桂84才[7]店FeSO荒4烦·7H舞2秤O慕4.0俩0.75兴CSTR玻20%每92贺94拣ND抗ND辜67租[27]宿注型：异CST甩R挠表示连续搅拌早池式反应悄器喇(Conti重nuous箭Stirre攻dTank献Reacto书r州)虚，真N歼D武表示没有数据反表如3锐迫污泥生物脱毒晕效果（南京农者业大学废弃物纪研究所仿，恩200虏2钓）己处理啊重金属炕（电mg/kg)告有益成跃分程(睬%)饱Cu宇Zn猛Cr布Cd胶As惰有机质兔N拦P醋城市污泥舒处理前川4814断1144疫481鼠4.5恶27宵45.6的2.96堤1.46姜处理后故72.2裁10.8菜30.8望0.03填1.6烫40.3陷2.61伞1.23皇制革污泥数处理前清128皆335讽15900福1.3恳5.4乱54.6伴3.03扇0.59窜处理后碎5.8些4.9凶318遮n.d.罢n.d.顺48.1坏2.85长0.50汇土壤本底花值淹(泉南权京他)汪70.8针76哈62.22雀0.18茧0.67蜂／衬／蝴／惭海桐2.础3肃生物淋滤法波去除污泥重金搁属的优越性与暴可行性烦生物淋滤艳法不仅可有效烧地去除污泥中博重金属，而且芝还具有以下优节越性：乡鸡（辟1过）与无机酸溶萄解法相比，耗筑酸量可节戚约摘80%额[28]忧。贤榜（将2毛）厌气消化污眯泥压滤脱水时紧，一般每吨干般污泥需添牧加挥3挡～鹊5k姨g丽聚凝剂，而经贫生物淋滤的污盘泥脱水性能比山厌气消化污泥朵强窄3我8毯倍，因此脱水包时不需要添加作聚凝剂，这可止大大节省污泥刚脱水成本有[30]塌；捞凉（饰3穗）污泥经生物蚀淋滤处理，可押有效去除污泥燕中重金属，其卸矿质养倡分驶N柳、捕P忽等的损失又很耐小月,模污泥的肥料价胞值不受太大影爆响理[30]勒；鬼遇（岭4询）额Benmou森ss狡a杏等探讨了污水但污泥消化与同什步生物淋滤染（门SSDM揭L轮）的可行性，跨发现由于污泥料的生物淋滤过做程中硫酸的产央生妨，净p靠H脾可很快降到并陕维持乐在调pH2.攀0兵～靠2.私5朱的范围内。这伸不仅可有效地过去除污泥中重泼金属，而且对缝病原体、挥发幼性悬浮固体的准降低效果与好令气消化过程相屿近或更好，这居样污泥中重金推属的去除与消恢化可以一次完堆成，从而降低员对能源的大量影需求与运行费早用难[7]桥。均毙废Couill轨ar喜d绳等曾对加拿大某的一个污水处织理厂（日处理述污水迫388,00毕0M鸽3降）的污泥处置炮方式进行了详仓细的经济分析山，结果发现，唇污泥经生物淋驳滤处理后土地排利用的费用均夺低于其他所有渴处置方法，因钉此在经济上是宅完全可行的绒[28]恶。痒串木3畏影响生物淋某滤过程中重金云属去除效率的意因素台寒欣3.顶1脏温度托温度对重早金属去除效率古的影响，主要仿是通过影响细猪菌的生长与增秧殖，进而影响肌到淋滤过程中邮污泥的酸化速笔率来达到的纤[31]稿。放Tyag撕i晶等比较了硫杆阀菌不同温度对球污泥的酸化的精影响，发现辱在顿7傍、佣1庙4术、业2将1予、略2议8备、黎3馆5捞℃演下污退泥胖p伶H局降垄到汉2.滥0现需要的时间分婶别泰为渡33李6出、寨24中0轿、伤19挺2麻、冈12模0繁、胶120浅h佳，而当勉4渴2狠℃钟时上p交H毛根本不能降访到独2.0愁[32]道。贴根据适宜喜温度的不同，咳生物淋滤法采亏用的细菌主要皆分为以下几类膨[9]项：注河按寄（扯1纯）中温性菌如陪：氧化亚铁硫惧杆菌挣（城Thioba铸cillus赌ferroo巧xidan战s见）、氧化硫硫璃杆菌荒（逗T.thio芝oxidan窝s腊）、器官硫杆卵菌僚（山T.orga肾noparu范s用）、嗜酸硫杆漫菌吐（态T.acid首ophilu铃s恨）、温浴硫杆罢菌甜（率T.tepi息dariu波s将）与铁氧化钩阻端螺旋菌保（修Leptos企pirill斑umferr伟ooxida桌n嗓s披）悟能（煎2愧）中等嗜高温吸菌如：热氧化呆硫化杆菌祝（村Sulfob垦acillu舱stherm夹osulfi星dooxid蓄an挂s渡）绒姿豆缸（灿3环）嗜高温古细召菌如：嗜酸热妥硫化叶菌炒（赢Sulfol感obusac亲idocal给driu晌s丝）、硫磺矿硫厦化叶菌皂（夜Sulfol滔obusso叹lfatat铸aricu族s恢）、布氏酸菌旷（雀Acidia犁nusbri稻erley魄i冰）扰其中硫杆雀菌和铁氧化钩萄端螺旋菌的最辆适温度为傅3痛0锐℃渣左右，生物淋浪滤过程中温度吵不应超过拍4非0哪℃吸；热氧化硫化亦杆菌的最适温飞度亿为拒4参5粉～答5璃5我℃据；嗜酸热硫化巨叶菌、硫磺矿抹硫化叶菌、布逗氏酸菌的最适畜温度为姐7挤0灶℃芦左右，温度不还应超过服8计0虚℃诉。实际上，在自大规模的应用悬中，室外温度廊往往有可能低掌于汽1西0已℃平，因此要注意费将温度控制在唤细菌生长下限浸之上。雅约订3.轧2彩氧气浓度蚁由于生物酸淋滤过程中起办主要作用的细牺菌都是专性好富氧的无机化能原自养菌，氧气由的供应量与细赞菌的生长繁殖缝息息相关。在应最适室的剖p性H揉条件下，氧化米亚铁硫杆菌催始化的亚铁生物投氧化速率是化富学氧化芹的贪10妥5备～货10档6棚倍，最大耗氧亦量达还到壮2100两0易微既升赞/丑毫克细距胞痛N作/尚小时熄[2333炭]敲。而挨3贪0类℃形下，水中饰的宅O棕2劲饱和浓度仅且为顺7.5mg/霸L兆，在温度更高同的酸性条件江下舒O妙2亦溶解度还要下性降。因此必须神采取措施保证拘在淋滤过程中阀有足够的氧气宵供应。在气浮咐式反应器驻（钢AL辣R曾）中一般通过收从底部鼓入空甲气（一般每升伴污泥每分钟通箩入抛1L千空气）来增侦加起O丘2救与姥CO爆2若供应量，在连鬼续搅拌池式反骑应器愤（致CST辈R内）中一般采用碧高速搅拌来增遥加空气与液相群的接触，也可缝从底部鼓入空差气（一般每升库污泥每分钟通竹入秒0.5L附空气），但这吃些措施都需消哄耗大量的能源护[4]绳。在大规模应肥用过程中氧气疫的供应状况是沙制约污泥中重功金属去除效率模的最重要的因斥子之一。伶竞候3.肌3朽二氧化碳浓皮度讽无机化能腥自养菌通孤过惨Calvin劣-Benso具n句循环来同饱化落CO2[34期]畅。贪Holuig丸u领e殖等研究大了坝CO摧2结对氧化亚铁硫肝杆腊菌奉(T.fer祖rooxid心ans怜)倍生长速率的影碎响，发现栽在睛0.1枣%沙浓度之的干CO泽2匪下个，姜T.fer侦rooxid疤an别s盾生长速率执是惧0.03何%各的蔬2击倍。他们同时拥研究了不同浓唇度寄CO娇2其对核酮饱糖脆-1,5凑-绩二磷酸羧化加滥氧酶活性的影横响，发现该酶扫在请CO钱2鸭浓度将为炼0.35瓦%洁时（相当于溶直液占中仓5.0mg/征L屠的揪CO来2醉浓度）比活性满最姨大右[35指]口。恰Torm间a盼等研会究肿0.0龄3押～袄7.92茅%缸范围笑内股CO序2当浓度颈对纤Zn郑S桑的浸出率的影禽响，发现空气晨中产CO钥2斩为量0.23蛋%夹时孟，烧Zn滴S僵的浸出率达最坟大值，但是甚侨至沃CO克2妥浓度高隶达稍7.92三%论也无抑制作叔用商[13崇]循。孤Nagpa裙l夸等证明生物淋韵滤过程中细菌迅利用躲的腰CO蒙2揉与挥O减2医的摩尔比锅在野20:弃1会左右，这就要耻求在空气中补投充计约秃1.0丢%慕的柏CO2[36阁]多，然而这些结枕果都是在微生兼物湿法冶金得瓜到的。迄伯今为至，还没带有研究者报道岔在污泥生物淋贯滤的通气过程诚中需要额外补证充六CO东2稳，这可能是由符于污泥有机质瓶在淋滤过程中眯降解产生访的对CO存2渣能够提高的溶剩液浅中钳CO甘2誉浓度之故。指相夫3.锦4批起仅始征p颂H抽值讨大多数研雅究者都将污泥挨的起酸始炸p母H颠值调尊到尽4.胞0凡～搬4.惨5极，这大约需要弄72g淡浓硫图酸馒/k逢g树干污山泥晨[28愤]屑。联Jai授n倍等发现污泥中帝至少存在两类撕嗜酸程度不同羞的硫杆菌，它耐们的最适践宜狐p干H越分别唤为五7.川0唯和亭4.祥0倒，因此只要存悄在合适的底物丰。弱嗜酸性的膛硫杆菌会首先镜增殖，锯将网p解H盏降到一定程度第，强嗜酸性的院硫杆菌即逐渐层增殖恒，会p愚H饲进一步下啊降魄[34否]桨。疾Sreekr挪iskna塌n炼等通过向污泥镜中添尊加饿0.5肺%处的还原性硫粉驴在电2咬8豪℃嚼下振荡培养，争以此驯化污泥挽作为接种物，芦然后迎向常7.蜡0告、伐6.饰0修、翻5.搁0坟、浆4.则0雀、述3.仙0农等不同起挥始诸p掌H李的待淋滤污泥听（含固率为歼22.8g验/铸L沾）添匀加靠5扯%袄的接种物，丙2隆8喉℃云下振荡培养。令它们发现，不嫩同起女始练p叮H张的处理并不影坚响重金属去除叨效率，起董始址p胆H玻为敞7.屿0龟、初6.犬0土的处理达到最谜大产酸速率的邀时间鸭为势9贡6售小时，只虏比柜5.威0皱、桥4.揪0螺、象3.术0缩的处理魂晚氧2肢4投小带时视[37喜]温。最损近药Wong[2废9伟]添等利用贸20g原/践L责的丑FeSO4·罚7H2鄙O潜作底物，利用趣驯化的内源亚陡铁氧化菌淋滤炕未预酸化的污浙泥浊，停1个6需天后污泥齿中谈C群u逐、派Z窄n榆、他C矿r予去除率分别连为缓63.匪7含～趁74.1执%工、雷79.充4部～盾88.2吉%浪、留50.朗2虹～贸78.4是%虾，与预酸化统到狠pH4.悔0倾的污泥无明显闸差异。这表明裕，只要添加适坑量的底物（如亲还原性硫粉伍、特FeSO4·营7H2李O尾），不采取预珍酸化措施也可犁达到几乎相同纠的重金属去除济效率。躬丙失3.追5同污泥的种类行与浓度西由于不同第类型污乘泥榜(损生污泥、活性京污泥、消化污词泥迎)惧中重金属存在村状态不同，污款泥的种类和特投性会影响生物旱淋滤效率。而势且，污泥的不悠同消化方式也流对重金属去除险率有影响雀。愤Tyagi巩[26]证等从不同的污裙水处理厂采集权了奉1裕9监种各种类型的今污泥（厌氧消丛化、好氧消化鹊），利用驯化竹的内源亚铁氧盾化菌进行生物费淋滤试验发，革1蝶0厨天后发现厌气浑消化污泥中铜呜去除率高于好洗气消化污泥，底分别这为畜6朝3简～弄75造%瞎与关3良9妇～防65浊%委。台从经济的险角度看，生物督淋滤过程采用慕的污泥浓度越激高，就越有利土于降低运行成每本。然而，污拒泥是一个复杂塔的缓冲体系，器浓度越高，累对冶p奥H涨的缓冲性能越悄好，因而淋滤殊过暑程模p挑H拦下降也越困难按。而且，高浓昼度的污泥也意赶味着生物淋滤安过程中将释放伐更多的抑制因语子（如重金属宫离子和有机物理）芽。矿Steekr许iskna谣n茅等利用污泥内贴源硫细菌，对炒含固绪率疲7婶～中70g/秩L怪的污泥进行生侮物淋滤过程，烘发现污猪泥抓p清H滑下降速率随浓至度增加而降低稳，筑C界r睛、草C稠d汗、疮P纺b胖的去除效率降陵低，已但笋C剧u崇和性Z常n箩几乎不受影专响浩[37喊]档。由于污泥法中肠N惑、粮P戒、饿M去g键、爽K湖的含量足够细骄菌的生长和增乒殖，因此在污非泥淋滤过程不漫必添敢加韵N揭、易P成、奸M矿g爪、尤K艇等养分胞[38]躬。样页捧3.铁6昼底物种类与辅浓度栽细菌对不顺同底物（亚铁词或还原态硫）雀进行生物氧化悬获得能量时，针其世代时间是塌不同的，如氧墙化亚铁硫杆菌炊以胡Fe虏2+轨为底物时，世黄代时间菌为气6.努5筹～范1玩5阻小时，以硫为诸底物时，世代贞时间则长啄达松1脱0允～猴2埋5柔小时，而且需研要一个很长的眨适应期保[23]止。因此，季以巷Fe鲁2+鞋为底物比还原禁态硫更有利于滑氧化亚铁硫杆合菌的增殖。然伤而与氧化还原调态硫产生硫酸筝相比，氧化亚捷铁硫杆菌氧盛化炸Fe心2+泽成巾Fe宽3+两过程是耗酸的慌，整个生物淋联滤过程梁的绍p女H拍下降依赖呀于统Fe恼3+录的水解及中间义产物硫的再氧壶化，因而扮以匠Fe凤2+课为底物的产酸深效果不如以还闪原态硫为底物从的。因此，许摩多研究者报道扛元素硫兆比付FeSO乌4犯·7H优2不O档更有效快[783晓0]吨。局另外，不朱同的底物对氧杂化亚铁硫杆菌盘分泌胞外多聚淋物其（举EP伟S垒）也有显著的辫影响浸。闭Gehrk封e碌等在以黄铁矿洽、元素硫奥、返FeSO炉4包·7H塔2拘O散（可溶）为底凉物进行生物淋子滤时，发现氧敏化亚铁硫杆菌胡分泌符的垄EP压S街的数量分别贪为毯276铜0润、欲115欢5刻、躁215ug/辟101猫0蚂细胞，并燥且枪EP营S汇的组成成分与啊性质也有所不级同。底物的存永在状态潮对内EP础S鸭的分泌影响极损大，不溶性底违物可刺长激木EP国S捎的分泌。他们偶同时证实烦了巴EP刃S虫对于生物淋滤数的重要性域，颈EP惠S部在细菌与硫颗膨粒、硫化物或侵不溶性的固体搬亚铁盐直接接蒜触中起桥梁作下用（缺陪乏默EP罗S喉的氧化亚铁硫躁杆菌不能附着哥在这些固体颗春粒表面），而立两者的直接接斯触是细菌发挥败生物淋滤作用亩的前提犁[39]示。协嘴迎Tyag取i邮等研究突了闲T.ferr晌ooxida船n贤s们对重金属去除何效率的影响，湖发现向污泥中错添加酸20g悦/LFeS捷O告4·撑7H盐2吓O蝶，火Z绝n糠的浸出速率比腹未加的可提载高押2渡倍拴、男C咐u不可提痕高离1.巴9猪倍，舞当敢FeSO膜4浅·7H舍2绿O截超过季20g拌/炊L烛时，浸出速率殃即不再增加犯[40]瞧。我们近期研避究也发现，在牧污泥生物淋滤鸽添加迟20g搜/LFeS比O才4针·7H工2竖O职作为底物，淋澡滤贴8皂天威后格C更u炸、贫Z屠n祥的去除率丽为玩93评%挣和象85另%班，吴痰是对照升的巾6傲膀倍狱和艇3.秤2潮倍合[41]拴。另外，不同峡底物的配合使破用对重金属去镰除效率的也有盯显著影响。我袭们通过加富培装养从污泥分离矩到嚼的歉T.ferr捕ooxida初n基s显，将之接种摔（暮10%V/科V忙）到辐射灭菌柜污泥中，并且妥添漏加昨FeSO钥4强·7H蹲2圈O朋（锈30g赞/伶L府污泥）和元素朱硫（剃0.5g赤/鹊L谅污泥）作为底晋物，发现与单馅一底物鬼（脏FeSO犁4被·7H络2文O四或元素硫）相催比，两者配合惊时京C臭u群、搁C攻r堪的去除率显著修提高（未发表贫）。穿鹿乞3.副7匪抑制因子文司（尤1禽）重金属阳离窝子：粗以膀Ag被+侍和湿H纤g另（一价或二价淡）的毒害最强绘，某0.图1遭～段1mg/k闲g蝇几乎完全抑制押了细菌的生喝长援,庙轨也抑制氧化亚疫铁硫杆菌对亚滴铁的生物氧化歇，这种抑制作耻用装比甲Cd沟2+家和旅Pb不2+水强杨500偏0粮～含200,00堤0滨倍。重金属阳绪离子的毒害主至要在于使蛋白本质变性县，泉RoyMah壁apartr湾a束锄等报鹊道智EDT松A急可缓解重金属目阳离子毒害同[42]伴。祸由（兄2泽）阴离子：以砌硫氰酸盐的抑烂制作用最强激，替5mg/k哀g钥几乎完全抑制蛇了细菌的生长漂与氧化亚铁硫偷杆菌对亚铁的绸生物氧化，旷而巷50mg/情kg窄制的抹MoO捧4-阶也可达到相同撒的抑制程度。境另外，价态药也影响抑制作吵用的大小，如史砷酸盐达到都40g煌/k鸦g栗就开始抑制细雹菌生长，而亚铸砷酸盐只需刻5g瞧/k隔g框，氯化物、硝黎酸盐的浓度分秆别超过通6g汉/壁L反、箱3g悟/糕L葬时，能减慢氧亲化亚铁硫杆菌绣对亚铁的生物督氧化。疲逆（袋3弄）水溶性有机吊物，特别是小虹分子有机酸对聚无机化能菌有彼毒害作用暗。谦Flourn尤ie茎r刻等发现氧化亚陶铁硫杆菌在高冶温灭菌的污泥胸（高温灭菌有阴利于小分子有标机物生成）中看几乎不能氧漠化柿Fe流2+风与酸化污泥，振而添加从氧化兰塘分离到的深拜色红酵未母炊(Rhodo舌torula磁rubra哈)渐可显著提高污矮泥酸化速率，狡因而也显著提寒高重金属的去衰除效率。而在录氧化亚铁硫杆霸菌的双层琼脂则培养中添加嗜续酸梳杆洪菌哈(T.aci霉dophil如us敢)抗或访R..ru威br谊a是可将氧化亚铁躺硫杆菌的平板泼效率提讲高拌1师～虹3华倍邪[43]寿。灵Harris否o拾n楚等痛（仅198棕5姻）从美国宾夕烈法尼亚州某煤百矿的酸性废水飘中分离出隐藏饥嗜酸任菌碗(Acidi域philum扭cryptu晕m压)扰，这些与无机蛇化能菌生活在纱一起的异养菌雁可能