[發明專利]一種生物淋濾去除城市污水處理廠污泥中重金屬Cu的方法

有效

• 申請號: 201610242943.4
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105776788B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 康得軍;唐虹;孫健;江雪;匡帥
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02;C02F101/20
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發明公開了一種生物淋濾去除城市污水處理廠污泥中重金屬Cu的方法，解決了城市污水處理廠污泥中含有較多重金屬Cu的問題，處理過后的污泥可以作為肥料農用。其具體步驟如下：將污泥中原有的硫桿菌進行富集培養得到馴化污泥，并以此最為接種物，加入到生污泥中，并投加Na₂S₂O₃和FeSO₄底物，Na₂S₂O₃投加量控制在3～5g/L，FeSO₄投加量控制在4～6g/L，并且以1.0～1.5/min向污泥中鼓入空氣，并以一定的的轉速攪拌，溫度控制在20～30℃，對污泥進行生物淋濾。經過3～4d生物淋濾時間，使得重金屬Cu的去除率達到90%以上。本發明設計合理，實用性強。

技術領域

本發明涉及一種去除城市污水處理廠污泥中重金屬Cu的方法，尤其是一種生物淋濾去除城市污水處理廠污泥中重金屬Cu的方法。

背景技術

污泥是城市污水處理廠處理污水過程中的必然產物。隨著國內污水處理事業的發展，污水廠總處理水量不斷增加，處理程度不斷提高，產生的污泥量也日益增加。顯然，如此大量的污泥如果處理不當，不僅會影響污水處理廠的正常運行，而且因為污泥中含有大量的有害物質，如重金屬、細菌、各種寄生蟲卵、大量的病原微生物等，很容易造成二次污染。另外，污泥中含有豐富的有機物及氮、磷、鉀等營養元素，如果不加處理任意排放，不僅污染環境，同時也是對資源的嚴重浪費。為防止污泥造成的二次污染及保證污水處理廠的正常運行和處理效果，實現污泥的減量化、無害化、穩定和資源化是目前環境領域急需解決的問題。所以研究尋找合理處理、處置并充分利用污泥的有效途徑具有重要的現實意義。

污泥中的重金屬種類繁多主要有Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Hg和Cd等是污泥資源化利用的最主要障礙。以處理生活污水為主所產生的污泥，重金屬含量通常較低，而以處理工業污水為主所產生的污泥，重金屬含量往往較高。由于重金屬具有難遷移、易富集和危害大等特點已成為限制污泥農業利用的最主要因素。不論是城市污泥還是工業污泥，由于其大多含有毒性較大的重金屬元素，如果處理不當將會對污水處理廠乃至使用污水污泥的地區周邊生態環境構成嚴重危害。因此，降低或去除污泥中的超標重金屬元素成為有效處置和利用污泥的關鍵。目前，為解決城市污泥中重金屬元素對生態環境可能造成的危害以及對污泥農用的制約所開展的研究較多，但多數是從穩定和降低重金屬元素毒性角度進行的，從降低污泥中重金屬總量的研究相對較少。

生物淋濾利用自然的一些微生物直接作用或其代謝產物的間接作用，例如氧化，還原，酸化等作用，將污泥某些難溶性或不溶性成分(如重金屬、硫等)分離浸出。再將污泥進行脫水，實現去除污泥中重金屬的目的。生物淋濾具有以下優點：與化學淋濾相比，可節約耗酸量，不需加酸對污泥進行預酸化，可與好氧污泥消化相結合，充分利用已有的運行設施，降低操作成本和基建費；啟動迅速，淋濾效率高，時間短，適于處理任何類型污泥；操作簡單，運行過程無需特殊控制，在10℃～37℃范圍內均能淋濾重金屬；污泥經生物淋濾后，脫水性能大幅提高，脫水時不需要添加凝聚劑，有效節省污泥脫水成本；生物淋濾既能有效去除重金屬又能殺滅病原菌，并使VSS下降。

生物淋濾采用的主要細菌是氧化亞鐵硫桿菌(Thiobacillus ferrooxidans，T.f)和氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans，T.t)等嗜酸性硫桿菌，在其新陳代謝過程中，產生氧化、還原、酸化、溶解等作用。在利用生物淋濾技術去除城市污水處理廠污泥中重金屬的現有技術中，有部分技術以純種的T.f和T.t作為淋濾接種菌體，此種方法操作復雜，處理成本高，不易大規模使用；也有部分現有技術不需要額外接種細菌，利用污泥中固有的細菌進行富集培養得到馴化污泥，然后將馴化污泥接種至生污泥中進行生物淋濾，但所需添加的能源物質濃度高，馴化污泥接種量大，而且重金屬的去除效果一般。

發明內容