[發明專利]一種利用污泥制備Cr(VI)污染場地修復菌群的方法

有效

• 申請號: 201310643015.5
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103981097A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 張大磊;李衛華;孫英杰;郭皓;劉琮;唐沂珍
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: C12N1/00
• 分類號: C12N1/00;B09C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用污泥制備Cr(VI)污染場地修復菌群的方法，往厭氧污泥中添加適量的添加劑，并經過特殊的生化培養后，即能制備出相應的快速修復Cr(VI)污染場地修復菌群種。本發明屬于環境保護技術領域。

背景技術

鉻及其化合物是冶金、金屬加工、電鍍、制革、油漆、顏料等行業常用的基本原料，在上述行業的生產過程中產生大量含Cr(VI)廢氣、廢水和廢渣，導致嚴重的環境污染問題。

而另一方面，如何進行含Cr(VI)土壤的修復一直是環保界的難題。處置方法雖然眾多，但大多數存在各種各樣的問題。微生物處理法是一種廉價的Cr(VI)污染場地修復方法，但是相關修復菌種的培養成本較高，且一般難以適應周邊環境。專利號201010176068.7及200910043841.X均介紹了利用特殊菌種還原Cr(VI)的方法，但是上述兩種菌種純培養的成本過高；且菌種在實際使用過程中難以成為場地的優勢菌種，導致處理效率低，一般需要4天以上處理時間；同時將新菌種引入環境中也有生化污染的風險。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種利用污泥制備Cr(VI)污染場地修復菌群的方法，通過一定的生化培養工藝，將污泥中的可直接或間接對Cr(VI)進行還原的菌群成為優勢菌群，可用于Cr(VI)污染場地修復。由于該工藝所用原料均為廢物，因此成本大大降低。同時該菌種為自然界本身存在的菌種，不會導致生化污染，且該種群菌種成分復雜，對環境變化有較強的耐受力，可大大提高處理效率。

本制備方法分為啟動階段、馴化階段及連續培養階段，各階段流程圖如圖1所示，具體操作步驟如下：

菌群培養流程圖如圖1所示，具體培養分為啟動階段、馴化階段及連續培養階段，步驟如下：

（1）啟動階段，將消化污泥、兼氧池污泥及高濃度有機廢水以1：（0.2~0.5）：（10~15）比例混合，同時加入一定量的硫酸鹽、Cr(VI)及Fe(III)，使上述三者在混合液中的濃度分別為：200?mg/L?（硫酸鹽）、10?mg/L?（Cr(VI)）及5mg/L?（Fe(III)）。將上述混合液放入消化反應器中，不斷攪拌以使其混合均勻，同時將產生的廢氣導出排放。將混合液在消化反應器中反應2~3天后，將反應器中1/2~2/3的消化液排出送入沉淀池；排放的消化液在沉淀池中靜止30分鐘后，將沉淀污泥排出后排放；????

（2）馴化階段，將步驟（1）中的沉淀污泥與新鮮高濃度有機廢水以1：（10~15）比例混合同時加入一定量的硫酸鹽、Cr(VI)及Fe(III)，使上述三者在新鮮混合液中的濃度分別為：300?mg/L?（硫酸鹽）、20?mg/L?（Cr(VI)）及10mg/L?（Fe(III)）。將新鮮混合液打入反應器中，補足之前排放的混合液，進入2~3天反應周期，過程中不斷攪拌以使其混合均勻，同時將產生的廢氣導出排放；結束后，將1/2~2/3的消化液排出送入沉淀池。排放的消化液在沉淀池中靜止30分鐘后，將沉淀污泥排出后排放；

（3）重復步驟（2），同時每一反應周期不斷提高新鮮混合液中硫酸鹽、Cr(VI)及Fe(III)的濃度，提高程度為該反應周期比前反應周期的濃度分別提高300?mg/L?（硫酸鹽）、20?mg/L?（Cr(VI)）及10mg/L?（Fe(III)）。當新鮮混合液中硫酸鹽、Cr(VI)及Fe(III)的濃度分別提高至3000?mg/L、200?mg/L及100?mg/L時，不再增加相應的濃度。繼續循環操作4~8個反應周期后，馴化階段結束，進入連續培養周期；

（4）連續培養階段措施為，以2~3天為一個反應周期，每一反應周期開始階段將上一周期排出的沉淀污泥與新鮮高濃度有機廢水以1：（10~15）比例混合，再將新鮮混合液打入消化反應器中，補足上一反應周期所排放的混合液，進入2~3天反應周期，過程中不斷攪拌以使其混合均勻，同時將產生的廢氣導出排放；結束后，將1/2~2/3的消化液排出送入沉淀池。排放的混合液在沉淀池中靜止10-30分鐘后，將沉淀污泥排出后的消化液用于含Cr(VI)污染場地的修復，沉淀污泥用于下一周期的反應；

（5）每隔2~3個反應周期在新鮮混合液中加入一定量的硫酸鹽、Cr(VI)及Fe(III)，使該反應周期新鮮混合液中硫酸鹽、Cr(VI)及Fe(III)的濃度分別達到3000?mg/L、200?mg/L及100?mg/L；