[发明专利]一种去除剩余活性污泥中重金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物法去除剩余活性污泥重金属，属于环境工程技术。

背景技术

剩余活性污泥是指污水处理厂在净化污水的过程中产生的沉淀物，虽然含有大量的有机质、氮和磷等植物养分，但也富集了污水中大量的重金属。难以用于农田。剩余活性污泥的资源化处理是目前环境治理中亟待解决的问题之一。

目前，污泥的处置方式包括很多种类，如：填埋、焚烧、投海以及制作建筑业材料等，污泥的农用无疑是化害为利避免二次污染的最好处置方法之一。然而，剩余污泥中较多的重金属是剩余污泥能否安全用于农田的限制因子。因此，降低或去除剩余污泥中的重金属对于剩余污泥的资源化利用具有非常重要的意义。

事实上，去除重金属的方法主要有两种：化学法和微生物法(生物淋滤法)。利用无机酸或有机络合剂等化学试剂去除重金属的化学法，虽能在短时间内大幅度的去除重金属，但耗酸量大、处理费用高，使其难以付诸于工程实践。而微生物法具有运行成本低、重金属去除率高、适用性强等特点，是化学法无法比拟的，值得更深入地研究。

早在上世纪50年代美国就开始利用生物淋滤法浸出铜矿，60年代加拿大又采用该法浸出铀矿。最近十几年生物淋滤法被应用在去除污泥重金属领域，Xiang，L等人从厌氧消化污泥中分离得到一株氧化亚铁硫杆菌，其对重金属生物淋滤产生一定效果。周立祥等也采用氧化亚铁硫杆菌进行了污泥重金属的处理。随着环境污染的加剧，剩余活性污泥重金属污染日益严重，迫切需要提高微生物法去除剩余活性污泥中重金属的效率，缩短去除重金属所需要的时间。已有技术存在的问题包括：去除重金属效率不高、去除重金属所需时间长、可操作性差。本发明的装置是一个去除剩余活性污泥重金属效率高、操作易行的装置；所提出的去除剩余活性污泥中重金属的方法是一种操作简单、效果明显和经济可行的剩余活性污泥资源化的方法。

发明内容

1.一种去除剩余活性污泥中重金属的方法，主要的步骤包括：(1)将氧化亚铁硫杆菌(AS1.1478)和土著嗜酸性异养菌以3.0-8.0％的量接种于含有重金属的剩余活性污泥液中，在自行设计的重金属去除装置中进行生物反应；(2)处理前后的污泥采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)法检测重金属的含量；

2.上述重金属去除装置包括以下部分：反应桶(1)、沉淀桶(2)、流出管(3)、流出横流泵(4)、回流管(5)、回流横流泵(6)、温度计(7)、恒温磁力搅拌器(8)、微电脑时控开关(9)和磁性搅拌转子(10)；其特征表现为：反应桶(1)通过微电脑时控开关(9)、流出恒流泵(4)和回流恒流泵(6)以及流出管(3)和回流管(5)等部件与沉淀桶(2)相连通；反应桶置于恒温磁力搅拌器(8)内，桶内有磁性搅拌转子(10)，桶顶置有温度计(7)，整个装置为一个整体，自动地完成污泥的重金属去除过程，包括：反应结束后，反应液通过流出管恒流泵自动流至沉淀桶，取出去除了重金属的污泥。在沉淀桶中，上清液加入重金属鳌合剂或氧化钙使重金属沉淀，酸性菌液经回流恒流泵重新转入反应桶。

3.上述土著嗜酸性异养菌的获得方法：在去除剩余活性污泥重金属实验前，先以氧化亚铁硫杆菌1.5-4.0％的接种量在500-600mL反应液中，对30.0-35.0g的脱水污泥进行去除重金属反应；反应液成份为：向经过15分钟121℃灭菌过的490mL盐溶液中加入已过滤除菌的14.78％FeSO₄.7H₂O溶液90.0mL；其中盐溶液成份为：(NH₄)₂SO₄ 2.1g，KCl 0.07g，K₂HPO₄ 0.35g，MgSO₄·7 H₂O 0.35g，Ca(NO₃)₂ 0.007g，蒸馏水490mL；用接种环取反应5天后的酸性反应液(pH＝1.0-2.5)一环，在PDA平板上划线分离，于28-30℃下培养3-4天，分离单菌落至纯培养。

4.根据上述3所述的PDA培养基，其特征在于：马铃薯浸出液1000mL，葡萄糖15.0-20.0g，琼脂15.0g-25.00g。

5.上述1所提出的去除剩余活性污泥中重金属的方法是一种操作简单、去除作用时间短、效果明显和经济可行的剩余活性污泥资源化的方法。上述2所提出的装置是一个去除剩余活性污泥重金属效率高、操作易行的装置。

附图说明

图一去除剩余活性污泥中重金属的反应装置：