[发明专利]去除剩余活性污泥中重金属的一种方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用土著氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌去除剩余活性污 泥中重金属的方法，用于污水处理厂剩余活性污泥重金属的去除技术领域。

背景技术

我国70％的污水处理厂采用生物法处理污水。活性污泥法是最常用的生物法 之一。活性污泥中微生物在净化污水的同时自身也生长繁殖，不断增加，使污水 处理池中活性污泥浓度过高，导致污水中缺乏氧气，影响污水处理的效果。因此， 必须定期排掉一定量的污泥，使污水处理池中活性污泥浓度保持在一定水平，排 出的这部分污泥即为剩余活性污泥。目前，处置剩余污泥的方法主要包括：填埋、 焚烧等，均不能满足环保要求。剩余活性污泥的土地回用被认为是最具可行性的 方法之一。但是，由于污水处理过程中活性污泥富集了污水中多种重金属，必须 加以去除，才能使之应用于农田。因此，去除剩余活性污泥中有毒有害重金属的 过程就显得至关重要。

通常使用化学法去除污泥中的重金属，如氯化、离子交换、络合和酸化等。 但是化学法具有成本高、操作困难、能耗高和金属溶解量低等缺点。因此，去除 剩余活性污泥中重金属受到限制。

生物淋滤是国际上近年兴起的一项金属浸提技术。对生物淋滤技术的研究和 应用正在逐步扩展到环境污染治理领域。生物淋滤技术是利用自然界中一些自养 微生物的直接作用或其代谢产物的间接作用，将固相中不溶性成分(重金属)分 离浸提出来的方法。生物淋滤采用的主要细菌是氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans，T.f)和氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans，T.t)等嗜酸性硫杆 菌，在其新陈代谢过程中，产生氧化、还原、络合、吸附或溶解作用。

生物淋滤中，T.f和T.t被用作有效的淋滤载体。这种嗜酸性的化能自养型 细菌以大气中的CO₂为碳源，分别以铁的无机盐或单质硫S为能源来维持生长， 不需要为它提供外来的碳源和电子供体。另外，由于pH值很低，抑制了其它 细菌的生长，所以在实际操作过程中无需严格的无菌条件。因此，生物淋滤法具 有成本低、操作简单、能耗低、金属去除率高，且副产物无毒性等优点。

发明内容

本发明提出了采用生物淋滤法，并同时接种土著氧化亚铁硫杆菌T.f和氧化 硫硫杆菌T.t去除剩余活性污泥中重金属的方法，以提高剩余活性污泥中重金属 Cu、Zn、Cr、Ni、As的去除率。

本发明通过下述技术方案予以实现：

1)从待处理剩余活性污泥中分离土著T.f和T.t，具体方法为：采用9K培养 基，在30℃，150rpm振荡条件下，将定量待处理剩余活性污泥培养7—10 天，得到T.f菌液和T.t菌液；

2)采用稀释梯度培养法对土著T.f进行菌种纯化，采用固体平板划线培养法对 土著T.t进行菌种纯化；

3)将上述已纯化的T.f菌液或T.t菌液转移至新鲜9K培养基中富集培养，分别 得到T.f或T.t单菌的富集培养液；

4)将上述纯化并富集好的T.f和T.t培养液接种于含有脱水污泥5-20％(w/v)的 淋滤体系中，土著T.f和T.t的接种量均为2.0-5.0％(v/v)；

5)淋滤反应温度在28-35℃的振荡(80-150rpm)培养；

6)淋滤体系的初始pH为4.0-7.0；

7)淋滤培养时间为6-12天；

8)淋滤前后的污泥采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)法进行重金属的含量 检测。

9)上述9K培养基基本配方为：(NH₄)₂SO₄ 3.00g，K₂HPO₄ 0.5g，MgSO₄.7H₂O 0.50g，KCl 0.10g，Ca(NO₃)₂.4H₂O 0.01g，蒸馏水1000ml。使用时，根据 所培养菌种不同，再加入FeSO₄.7H₂O 44.0g或单质硫S10.0g作为能源物质。即 培养T.f时，加入FeSO₄.7H₂O，培养T.t时加入单质硫S；同时培养使用T.f和 T.t时，二者都加。