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摘要
为了探究硫自养生物过程对水中锑酸盐的去除效能，建立升流式硫自养固定床生物反应器，考察水力停留时间(HRT)对Sb(Ⅴ)和总Sb去除性能的影响，监测分析出水pH值、碱度消耗量变化规律和含硫副产物的产生趋势，利用扫描电镜和拉曼光谱分析表征推测反应机理.结果表明：(1)当进水锑酸盐Sb(Ⅴ)浓度为(1028.07±43.39)μg·L-1,HRT为8 h时，经过10～15 d的适应期，反应器对Sb(Ⅴ)去除率可达到94.37%±0.57%，总Sb去除率为47.03%±1.54%，当HRT由8 h缩短为6 h时，反应器对Sb(Ⅴ)去除率可达到90.60%±1.09%，总Sb去除率为12.79%±1.65%.(2)反应器出水硫酸盐超过理论值，表明有硫歧化反应发生，当HRT由8 h缩短为6 h时，碱度消耗量下降至(66.83±6.31)mg·L-1，对应pH值降低至7.29±0.09；出水SO42-浓度出现大幅下降，SO42-增量由(80.02±1.62)mg·L-1降低至(63.77±1.78)mg·L-1，并在20 d后达到稳定.(3)扫描电镜结果表明反应器内球菌和短杆菌数量逐渐增多；拉曼光谱分析结果表明，反应器内沉淀产物为Sb2S3和零价硫的混合物，推测反应机理为锑酸盐在微生物的作用下发生硫自养还原反应，被转化为亚锑酸盐Sb(Ⅲ)，而后Sb(Ⅲ)与硫歧化反应产生的S2-生成沉淀Sb2S3，从而实现Sb(Ⅴ)的高效还原和总锑的有效去除.研究显示，硫自养生物去除锑酸盐过程受到HRT变化的影响，出水SO42-超过理论值，硫歧化反应与反应机理密切相关.
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