酸性矿山废水的pH普遍较低，一般在2~4之间，通常以硫酸的形式存在，上述途径产生的酸性矿山废水中硫酸根离子的浓度很高，一般大于1000mg/L。而且酸性矿山废水中重金属的浓度也普遍较高，其中主要为铅、锰、铁、铜、镍等，它们主要来源于矿山排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水等。废水中重金属离子的种类、含量及其存在形态随生产种类不同而有所差异。
1.3 酸性矿山废水的危害
酸性矿山废水排放量高，危害性大。由于酸性矿山废水的pH较低，大量排放就会污染地表水源，导致河流、湖泊中的鱼虾绝迹、水生植物藻类等大量死亡，严重影响周围生态环境。废水的pH较低，还会导致排水管道腐蚀酸，危及下游桥梁安全。此外，酸性矿山废水还可能会发生脱硫酸作用，生成的硫化氢毒性强，这会给人们生产生活带来严重破坏。酸性矿山水中还含有大量重金属，在生物细胞中，微量重金属元素是各种酶的活性基组分，也是生物生长的重要条件之一，然而当重金属的浓度超过一定阈值后，就会对生物酶活性及其代谢活动产生一定影响，甚至导致生物大量死亡。而且重金属不能被降解，只能改变其状态
微生物法处理AMD潜力巨大，它利用自然界中广泛存在的微生物吸纳结合废水中金属离子形成沉淀，从而达到净化水体的目的。这种方法运行成本低，无二次污染，可回收其中有用物质，因此是目前国内外学者研究的热点。硫酸盐还原菌（sulfate reduction bacteria，SRB）是处理酸性矿山废水极具前景的微生物之一，AMD中的硫酸盐可以被还原为S2-，后者易与溶液中的金属离子生成难溶的金属硫化物沉淀，从而可以回收有用金属，使得AMD资源化。
2、SRB处理酸性矿山废水的机理
2.1 SRB的介绍
硫酸盐还原菌在自然界中分布广泛，是具有较强生命力的一种厌氧异养细菌，其形态各异，革兰氏染色成阴性。它广泛分布在自然环境中，目前已知硫酸盐还原菌种类达到40多种。硫酸盐可以促进SRB生长，它以有机物作为生化代谢的能量来源和电子供体，通过异化SO42-为电子受体将其还原，SRB不易受外界环境影响，而且营养多样，所以它的生存能力很强，利用这些特性,它能把硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、单硫还原为硫化物，它在处理富含硫酸盐和金属离子的废水具有较强的能力，利用SRB可以同时去除废水中硫酸根和金属离子，从而达到以废治废的目的。
2.2 SRB对硫酸盐的代谢还原机理
国内外学者对硫酸盐还原菌的代谢机理已经有了相当深入的研究。在厌氧环境，SRB以硫酸盐作为电子受体，分解废水中的有机污染物，从而获得自身所需要的能量。SRB还原硫酸盐的过程主要包括分解阶段、电子转移传递阶段和氧化3个阶段。首先在分解阶段，有机物在厌氧环境下被降解成CO2、H2O和乙酸，并通过基质水平磷酸化产生少量的Adenosine triphosphate（ATP），同时释放高能电子。电子转移阶段主要是分解阶段产生的高能电子沿着SRB特有的电子传递链进行逐级的传递，与此同时产生大量ATP。在氧化阶段中，电子被传递给氧化态的硫元素，并将其还原为S2-，此时需要消耗大量ATP，并产生H2S。这一代谢过程中，可以去除废水中的硫酸根和含碳有机物，产生的H2S也能够抑制甲烷的生成，并且能够使污水中的重金属离子不断从体系中沉淀下来。代谢过程如图1所示。
目前，有多种提高污泥资源化利用的污泥预处理技术，如超声波、酸碱处理或热水解等，其进行细胞破壁释放有机质，并作为碳源利用或提高厌氧消化效率.，但受到高能耗、高化学品用量、腐蚀性的限制，大规模应用较为困难。因此，探寻一种低能耗、工艺简单的污泥破壁方法刻不容缓。利用电场进行的污泥处理，如电渗透和高压脉冲电场（ＰＥＦ）技术，近年来有所发展。电渗透主要应用于污泥脱水，该技术不会破坏污泥细胞壁，使脱水后污泥有机质损失较少；ＰＥＦ技术是利用脉冲电场破坏或致死生物细胞或基本单元的技术，广泛应用于食品行业.。在污泥破壁预处理领域属于新兴技术，国外已有相关研究，而国内仍处于探索阶段。Ｌｅｅ等的研究表明，ＰＥＦ预处理污泥能够强化厌氧水解速率；Ｋｉ等使用进行预处理污泥，发酵后挥发性脂肪酸的积累提高了２.６倍；国内研究者主要对碳源利用和厌氧消化方面作了效果验证，未对ＰＥＦ预处理污泥技术的影响因素以及优化参数提高处理效果方面进行探究。
ＰＥＦ技术的运行参数是控制污泥破壁效果的关键。本研究为进一步提升ＰＥＦ技术在污泥破壁领域的处理效果，并释放更多有机物供后期的资源化利用，对不同控制参数的影响及试验效果提升进行深入探究，为实际应用提供科学指导依据。
试验时，通过污泥泵将储泥槽的污泥打入同轴电极装置中，高压脉冲电源作用于电极，通过产生的电场将污泥进行破壁处理，处理后的污泥由出口排至储泥槽。本试验主要通过调节电场强度、频率、占空比和波形这４个参数考察其对试验的效果。试验取泥０.１ｍ３，连续运行２ｈ，参数控制如下：电场强度为０～３０ｋＶ，频率为５０～５００Ｈｚ，占空比为１０％～５０％，输出波形为方波、正弦波、三角波。高压脉冲电场反应器中的污泥，每隔１５～３０ｍｉｎ取出５０ｍＬ的水样，每次取３组，离心后进行ＳＣＯＤ（溶解性ＣＯＤ）的分析。试验使用离心机型号为飞鸽ＫＡ－１０００，转速为３４００ｒ／ｍｉｎ，离心时间为２０ｍｉｎ。
１．３ 分析方法
试验中细胞的破壁程度以ＳＣＯＤ溶出的含量表征，ＳＣＯＤ使用０.４５μｍ滤膜过滤后，使用连华ＣＯＤ测定仪分析；ＴＮ使用过硫酸钾氧化－紫外分光光度法分析；ＴＰ使用钼锑抗分光光度法分析；ｐＨ使用ＭＥＴＴＬＥＲｐＨ计分析。
２/结果与讨论
２．１ 电场强度对破壁效果的影响
相关研究中.提到，电场强度增强有利于处理效果的提升，本试验在实际运行过程中通过调节电压值对电场强度进行控制，分别选取两组电压为８ｋＶ与３０ｋＶ，验证其对应电场强度为３.２ｋＶ／ｃｍ和１２ｋＶ／ｃｍ的结果，并与不加电场（空
在自然水体中都存在含量有限的营养物质如氮、磷等物质，这些物质含量的高低，决定了植物生长和环境控制的主要因素。在一些正常的淡水中，氮、磷等物质的含量是比较有限的，随着我国产业化发展，湖泊和水库中的氮磷污染均有加重趋势，水体中藻类大量繁殖，且生存期长、覆盖面广、暴发次数多。20世纪80年代初太湖以中营养为主，80年代后期为中营养-中富营养，90年代中期大部分已为中富营养-富营养，目前中富营养化面积占75%左右，夏季富营养或重度富营养占全湖面积10%左右。水体富营养化指大量溶解性营养盐进入水体，导致异养微生物旺盛代谢活动，使得水体溶解氧含量急剧下降，水质出现恶化的现象。因此，加强对水体富营养化及污水脱氮除磷技术分析与应用，对缓解水体富营养化、促进水资源可利用性具有重要的现实意义。污水脱氮除磷的技术可分为物理法、化学法和生物法。化学处理法费用较高，产生的污泥量多而难于处理。物理处理法存在运行费用高，沉淀剂费用昂贵的问题。生物处理法流程复杂，脱氮除磷效果不稳定，产生大量难处理的污泥、易造成二次污染。因此，探索其他方法对污水进行处理极为必要。高压脉冲放电技术是集各种氧化技术于一身的新型水处理技术。高压脉冲放电技术是在特定的反应器内，利用外加电场向水中或水面之上的空间注入能量，产生非平衡等离子体，引发一系列复杂的物理、化学过程，达到机污染物终矿化为CO2和H2O的目的。高压脉冲放电技术具有开发费用低，处理彻底，无二次污染等优点。
1、实验部分
1.1 试剂与仪器
ZnSO4（AR）、NaOH（AR）、HCl（98%）、酒石酸钾钠（AR）、K2S2O8（AR）、抗坏血酸（AR）、酒石酸锑氧钾（AR）、KH2PO4（AR）、钼酸铵（AR）。
EPM-A高压电脉冲发生器；SHZ-D循环水式真空泵；UV-1800PC紫外可见分光光度计。
1.2 实验方法
1.2.1 高压脉冲处理方法
采用高压电脉冲装置，阳极、阴极均选用石墨棒。取原水100mL于烧杯中，利用两个石墨电极调节电极间距，开启高压电脉冲发生器，设置脉冲时间、脉冲频率以及脉冲电压等实验数据，处理一定时间后，关闭脉冲发生器。取处理后水样10mL于50mL比色管中，加入相关实验试剂。
1.2.2 NH3-N的测定
在水样中加入KI和HgI2的强碱溶液（纳氏试剂），与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具有强烈吸收。通常于410~425nm波长范围内测吸光度，利用标准曲线法求出水样中NH3-N的含量。
1.2.3 正磷酸盐的测定
用钼锑抗分光光度法测定磷。在一定酸度和锑离子存在的情况下，磷酸根与钼酸铵形成锑磷钼混合杂多酸，它在常温下可迅速被抗坏血酸还原为钼蓝，在700nm波长下测定。