一种从矿石废水中提取砷的方法技术领域
本发明涉及矿石废水处理技术，具体涉及一种从矿石废水中提取砷的方法。
背景技术
人类对矿产资源的需求日益增长的时候，矿产资源开采及加工过程中产生的
废水也随之增加，由于该废水中砷含量较高，若治理不善，将造成水体或土质砷
污染，进而不利于人体健康，甚至造成砷中毒，因此矿山废水中去除砷的问题成
为环保领域的重大研究课题。
从矿山废水中提取砷的方法，通常有中和法，一般是向废水中加碱，利用中
和反应原理，使得废水中部分有害离子以沉淀物析出，进而降低废水中离子的含
量，但该法用碱量要求大，若用碱过小，金属物质不能完全沉淀，若用碱过量，
又造成碱污染，除此之外，沉淀物难以再利用，并存在二次污染风险。
近年来，生物法治理矿山废水成为国内外科研人员研究的新课题，其中，专
利号为200910038782.7的《一种处理酸性矿山废水的方法》公开了一种利用柠檬
酸杆菌与矿山废水进行厌氧反应，流程简单，全程无污染，砷提取率高，但其柠
檬酸杆菌的氧敏感度高，易失活，进而造成资源浪费和经济投入。
基于此背景下，本发明为矿山废水中提取砷的方法提供一种新思路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低资源消耗、低成本、低污染，并且矿石废水中
砷去除效果好的处理方法。
具体通过以下技术方案得以实现的：
一种从矿石废水中提取砷的方法，其方法为：在矿石废水中加入预处理剂进
行搅拌0.5-1h，搅拌转速为60-120r/min，静置3-4h后，将其经紫外照射10-15min，
将其升温至43-50℃，加入异化砷还原菌发酵液，密封发酵10天，过滤，获得固
形物与滤液。
所述的预处理剂，其与矿石废水的重量体积比为1:5-7。
所述的预处理剂，其原料按重量份计为：3-7份玉米渣、5-7份蔗渣、1-3份花
生皮、6-13份柚子皮、0.01-0.05份玻尿酸。
所述预处理剂的制备方法为：将玉米渣、蔗渣、花生皮、柚子皮进行活化处
理20-50min，加入玻尿酸，维持温度为10-16℃下，养护1-2天，待用。
所述的紫外光照射，其波长为0.2-0.3μm。
所述的异化砷还原菌发酵液，其与矿石废水的体积比为1:8-13。
所述的异化砷还原菌发酵液，其制备方法为：将清水、占清水量6-8％的红糖、
占清水量0.08-0.12％的石膏和占清水量1-2％的木屑混合均匀制成培养液，再按107
cfu/L溶液接种异化砷还原菌，在温度为5-13℃下，曝气发酵6-9天。
本发明的有益效果
本发明利用农作物渣与矿石废水进行反应，并结合搅拌速度的控制，使得废
水中离子结构受到破坏，孔隙率提高，并且农作物渣释放出营养物质，为异化砷
还原菌发酵液提供充分碳、氮等营养元素，并且为提升异化砷还原菌的驯化能力
提供所需的纤维素等营养物质，进而提高异化砷还原菌对砷毒性的耐受性；再利
用紫外光照射，使得物料受到激发，进而为砷离子的跃迁提供能量，再配合异化
砷还原菌发酵液的生化作用及生化反应温度，使得一部分砷离子还原成砷单质，
另一部分砷离子与重金属发生络合反应；通过荧光光谱分析仪对砷进行分析，得：
砷提取率达95％以上，比传统中和法约高出1.5倍，综上说明：本发明去除砷的同
时，也消除了重金属对水质的污染，并且砷提取率，污染小、能耗小。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保
护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
一种从矿石废水中提取砷的方法，其方法为：在矿石废水中加入预处理剂进
行搅拌0.8h，搅拌转速为70r/min，静置3.5h后，将其经紫外照射10min，将其升温
至43℃，加入异化砷还原菌发酵液，密封发酵10天，过滤，获得固形物与滤液。
所述的预处理剂，其与矿石废水的重量体积比为1:5。
所述的预处理剂，其原料按重量计为：7kg玉米渣、6kg蔗渣、1kg花生皮、
8kg柚子皮、0.05kg玻尿酸。
所述预处理剂的制备方法为：将玉米渣、蔗渣、花生皮、柚子皮进行活化处
理38min，加入玻尿酸，维持温度为11℃下，养护1天，待用。
所述的紫外光照射，其波长为0.25μm。
所述的异化砷还原菌发酵液，其与矿石废水的体积比为1:11。
所述的异化砷还原菌发酵液，其制备方法为：将清水、占清水量6.5％的红糖、
占清水量0.1％的石膏和占清水量1.2％的木屑混合均匀制成培养液，再按107cfu/
L溶液接种异化砷还原菌，在温度为7℃下，曝气发酵6天。
实施例2
一种从矿石废水中提取砷的方法，其方法为：在矿石废水中加入预处理剂进
行搅拌0.6h，搅拌转速为100r/min，静置4h后，将其经紫外照射14min，将其升温
至45℃，加入异化砷还原菌发酵液，密封发酵10天，过滤，获得固形物与滤液。
所述的预处理剂，其与矿石废水的重量体积比为1:6。
所述的预处理剂，其原料按重量计为：3kg玉米渣、7kg蔗渣、2kg花生皮、
10kg柚子皮、0.03kg玻尿酸。
所述预处理剂的制备方法为：将玉米渣、蔗渣、花生皮、柚子皮进行活化处
理50min，加入玻尿酸，维持温度为15℃下，养护2天，待用。
所述的紫外光照射，其波长为0.28μm。
所述的异化砷还原菌发酵液，其与矿石废水的体积比为1:13。
所述的异化砷还原菌发酵液，其制备方法为：将清水、占清水量8％的红糖、
占清水量0.09％的石膏和占清水量2％的木屑混合均匀制成培养液，再按107cfu/L
溶液接种异化砷还原菌，在温度为7℃下，曝气发酵9天。
实施例3
一种从矿石废水中提取砷的方法，其方法为：在矿石废水中加入预处理剂进
行搅拌0.5h，搅拌转速为60r/min，静置3h后，将其经紫外照射16min，将其升温
至48℃，加入异化砷还原菌发酵液，密封发酵10天，过滤，获得固形物与滤液。
所述的预处理剂，其与矿石废水的重量体积比为1:7。
所述的预处理剂，其原料按重量计为：8kg玉米渣、5kg蔗渣、1.5kg花生皮、
12kg柚子皮、0.06kg玻尿酸。
所述预处理剂的制备方法为：将玉米渣、蔗渣、花生皮、柚子皮进行活化处
理23min，加入玻尿酸，维持温度为9℃下，养护2天，待用。
所述的紫外光照射，其波长为0.3μm。
所述的异化砷还原菌发酵液，其与矿石废水的体积比为1:13。
所述的异化砷还原菌发酵液，其制备方法为：将清水、占清水量10％的红糖、
占清水量0.08％的石膏和占清水量1.8％的木屑混合均匀制成培养液，再按107cfu/
L溶液接种异化砷还原菌，在温度为4℃下，曝气发酵7天。
实施例4
一种从矿石废水中提取砷的方法，其方法为：在矿石废水中加经预处理剂进
行搅拌0.7h，搅拌转速为120r/min，静置3h后，将其经紫外照射8min，将其升温
至51℃，加入异化砷还原菌发酵液，密封发酵10天，过滤，获得固形物与滤液。
所述的预处理剂，其与矿石废水的重量体积比为1:8。
所述的预处理剂，其原料按重量计为：5kg玉米渣、5kg蔗渣、4kg份花生皮、
8kg柚子皮、0.009kg玻尿酸。
所述的预处理剂的制备方法为：将玉米渣、蔗渣、花生皮、柚子皮进行活化
处理50min，加入玻尿酸，维持温度为16℃下，养护2天，待用。
所述的紫外光照射，其波长为0.19μm。
所述的异化砷还原菌发酵液，其与矿石废水的体积比为1:10。
所述的异化砷还原菌发酵液，其制备方法为：将清水、占清水量7％的红糖、
占清水量0.07％的石膏和占清水量1.5％的木屑混合均匀制成培养液，再按107cfu/
L溶液接种异化砷还原菌，在温度为13℃下，曝气发酵8天。
实施例5
一种从矿石废水中提取砷的方法，其方法为：在矿石废水中加入预处理剂进
行搅拌0.8h，搅拌转速为100r/min，静置3.5h后，将其经紫外照射12min，将其升
温至47℃，加入异化砷还原菌发酵液，密封发酵10天，过滤，获得固形物与滤液。
所述的预处理剂，其与矿石废水的重量体积比为1:4。
所述的预处理剂，其原料按重量计为：4kg玉米渣、6kg蔗渣、1kg花生皮、
69kg柚子皮、0.03kg玻尿酸。
所述预处理剂的制备方法为：将玉米渣、蔗渣、花生皮、柚子皮进行活化处
理45min，加入玻尿酸，维持温度为13℃下，养护2天，待用。
所述的紫外光照射，其波长为0.3μm。
所述的异化砷还原菌发酵液，其与矿石废水的体积比为1:9。
所述的异化砷还原菌发酵液，其制备方法为：将清水、占清水量8％的红糖、
占清水量0.12％的石膏和占清水量2.1％的木屑混合均匀制成培养液，再按107cfu/
L溶液接种异化砷还原菌，在温度为15℃下，曝气发酵6-9天。
实施例6
一种从矿石废水中提取砷的方法，其方法为：在矿石废水中加入经预处理剂
进行搅拌0.5h，搅拌转速为90r/min，静置3h后，将其经紫外照射15min，将其升
温至49℃，加入异化砷还原菌发酵液，密封发酵10天，过滤，获得固形物与滤液。
所述的预处理剂，其与矿石废水的重量体积比为1:6。
所述的预处理剂，其原料按重量计为：5kg玉米渣、5kg蔗渣、3kg花生皮、
13kg柚子皮、0.05kg玻尿酸。
所述预处理剂的制备方法为：将玉米渣、蔗渣、花生皮、柚子皮进行活化处
理38min，加入玻尿酸，维持温度为12℃下，养护2天，待用。
所述的紫外光照射，其波长为0.25μm。
所述的异化砷还原菌发酵液，其与矿石废水的体积比为1:12。
所述的异化砷还原菌发酵液，其制备方法为：将清水、占清水量6％的红糖、
占清水量0.01％的石膏和占清水量1.5％的木屑混合均匀制成培养液，再按107cfu/
L溶液接种异化砷还原菌，在温度为8℃下，曝气发酵7天。