[發明專利]基于底泥性質進行分類處理的重金屬去除生物淋濾工藝

在審

• 申請號: 202110586279.6
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113292214A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 樓莉萍;吳純城;胡昕怡;蔣夢瑩;高玲芳;樓雨晨
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02;C02F101/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開一種基于底泥性質進行分類處理的重金屬去除生物淋濾工藝。針對底泥特定的理化性質(總有機碳、總氮及耗酸能力)設定工藝參數，以此來進行底泥分類處理，其后續工藝路線可分為：1)添加淋濾功能菌后進行生物淋濾處理；2)利用底泥土著菌進行生物淋濾處理；3)預酸化或添加營養劑后進行生物淋濾處理。本發明較為有效地解決了傳統生物淋濾處理中底泥難以淋濾酸化的問題，并簡化了其余易淋濾底泥的處理工藝步驟，進一步推動了底泥生物淋濾技術的工程應用。

技術領域

本發明屬于重金屬污染治理領域，特別是涉及一種用于底泥的重金屬生物淋濾的方法。

技術背景

生物淋濾技術是指利用硫氧化菌的作用，氧化還原型低價硫形成硫酸等最終產物及其他中間產物，通過氧化、還原、質子進攻、吸附、絡合等途徑直接作用或間接作用，將固相中難溶重金屬淋出進入液相，最終實現重金屬污染固液分離的一種技術。該技術起源于20世紀中期的微生物濕法冶金，隨著科技的發展該技術也逐步應用于處理電子垃圾、垃圾焚燒飛灰及工業污染污泥等領域。同時，近一二十年我國規模化的水環境治理過程中，疏浚產生了大量受重金屬污染的底泥，這些底泥的處理處置迫在眉睫。與傳統的物理化學方法相比，底泥重金屬生物淋濾技術反應更加溫和，運行成本更低且底泥后續脫水性能較好，被認為是頗具前景的重金屬污染底泥的處理技術之一。

但是目前有關底泥重金屬生物淋濾處理的工藝研究多處于實驗室小試及中試階段，實際工程的穩定運行尚未實現。其中一個重要原因是，不同流域的底泥理化性質差別很大，會對生物淋濾工藝的酸化效果造成影響，導致淋濾工藝參數標準化難度增加。工程經驗的缺乏及底泥異質性等問題都導致底泥重金屬生物淋濾技術難以推廣應用。因而，基于底泥理化性質與淋濾效率的相關性研究，形成一套適用于各種類型底泥的重金屬生物淋濾工藝將有助于該技術的推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于底泥性質進行分類處理的重金屬去除生物淋濾工藝，能夠對不同來源的底泥進行分類處理并實現淋濾酸化。

本發明具體采用的技術方案是：

一種基于底泥性質進行分類處理的重金屬去除生物淋濾工藝，其步驟如下：

S1、針對受重金屬污染的待處理底泥，測定其理化性質并根據理化性質對其進行分類：

若耗酸能力大于等于0.3mol/kg則分類為第一類型底泥；

若耗酸能力小于0.3mol/kg，總有機碳含量低于18g/kg且總氮含量低于2g/kg，則分類為第二類型底泥；

若耗酸能力小于0.3mol/kg，總有機碳含量不低于18g/kg且總氮含量不低于2g/kg，則分類為第三類型底泥；

所述耗酸能力均以底泥pH＝4作為酸化終點計算；

S2、將待處理底泥調節為含水率為95％-98％的泥水混合物，并根據待處理底泥的分類類別對泥水混合物進行預處理：

若待處理底泥為第一類型底泥，則需要向泥水混合物中滴加稀硫酸溶液直至pH＝4后，添加外源的淋濾功能菌劑；

若待處理底泥為第二類型底泥，則需要向泥水混合物中補充碳源及氮源營養劑使其總有機碳含量高于18g/kg且總氮含量高于2g/kg，或者向泥水混合物中添加外源的淋濾功能菌劑；

若待處理底泥為第三類型底泥，則不需要對泥水混合物進行預處理；

S3、向S2處理后的泥水混合物中添加3～10g/L硫基質；

S4、對S3處理后的泥水混合物不斷進行充氧操作，從而改變泥水混合物的Eh以形成利于淋濾進行的環境條件，直至泥水混合物pH2.5時停止充氧操作，視為達到淋濾終點；

S5、達到淋濾終點后，將泥水混合物進行靜置，待泥水分離后，將上清液排出，將下層泥漿進行脫水處理，完成生物淋濾處理。