硫酸盐废水处理生物反应器：类型、优势和应用

为了处理含有硫酸盐的废水，已经开发了各种结构的生物反应器，这些反应器的发展涉及到多种研究。这些反应器通过简单的被动、半被动和循环设计，使含有硫酸盐的废水流经各个单元，然后释放经处理的水，使其pH中和并同时降低重金属和硫酸盐的浓度。连续搅拌槽反应器 (CSTR)、厌氧滤池 (AF)、厌氧分隔反应器 (ABR)、上流式厌氧污泥床反应器 (UASB)、厌氧流化床反应器 (AFBR)、可渗透反应屏障 (PRB)、厌氧固定床柱生物反应器、微生物燃料电池 (MFC) 和人工湿地 (CW) (包括水平地下流人工湿地和浮动处理湿地) 都广泛应用于硫酸盐还原和重金属去除的过程中。

为了维持足够的生物量并提高重金属回收率，选择适合的微生物反应器至关重要。如表2所示，连续搅拌槽反应器 (CSTR) 对硫酸盐还原菌的生长不利。为了提高 CSTR 中的生物量保留和质量传递，引入了固定载体以用于固定床反应器 (FBR)，这还减少了污泥在膜表面形成压积层的风险。厌氧分隔反应器 (ABR) 则由多个隔室组成，无需添加支撑材料，每个隔室都可独立隔离微生物群落，利用良好的污泥保留和分离效果，即使在恶劣的环境条件下，如高酸度 (pH < 3) 和高总重金属浓度 (500 mg·L-1)，也能实现稳定的硫酸盐还原。