[发明专利]高效脱除制革污泥中重金属铬的二级生物淋滤连续工艺

说明书

本发明公开了高效脱除制革污泥中重金属铬的二级生物淋滤连续工艺，分别向第一级反应器和第二级反应器中加入微生物群落、微生物能源物质、待处理污泥，用水补足至设定工作体积，同时启动第一、二级反应器；第一级反应器和第二级反应器各自进行生物淋滤反应；当第一级反应器和第二级反应器的pH值低于设定值，将第二级反应器淋滤完毕后的污泥排出一定体积后用第一级反应器中的污泥补足继续反应；取第二级反应器淋滤完毕后的污泥和含有生物能源物质的待处理污泥补入第一级反应器中继续反应；重复步骤3和步骤4实现连续生物淋滤反应脱铬。本发明利于为不同微生物提供相应的反应环境，促进生物淋滤反应长期连续运行，实现生物淋滤工艺的工程化应用。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种高效脱除制革污泥中重金属铬的二级生物淋滤连续工艺。

背景技术

制革企业污水处理每年会产生高达数十万吨的污泥，由于生皮鞣革中大量硫酸铬的使用及较低的铬利用率，使制革业成为了一个潜在的污染行业。有研究表明传统工艺中大约只有60％铬盐得到了有效利用，其余的铬最终都进入了制革污泥(铬含量可高达1％～4％)，其安全处置是皮革行业可持续发展的关键之一。生物淋滤技术是在有氧条件下，以二氧化碳为主要碳源、硫粉为主要能源，利用嗜酸菌的氧化还原反应及酸化等作用，将污泥等固相中的部分难溶或不可溶成分(如金属硫化物)转为可溶性而溶出进入液相中，最后通过固液分离加以去除。生物淋滤因其高效率、低成本、操作简单等优势而受到研究者的极大关注，已被应用于处理低品位矿、受金属污染的土壤、底泥、污水污泥等。但目前对于生物淋滤法处理制革污泥的关注和研究却非常有限。

生物淋滤周期通常较长(8～44天)，极大地限制了这项技术的推广和应用。这个问题可从选择高效的淋滤微生物以及优化淋滤工艺条件两方面入手加以解决。科研人员对工艺条件进行了细致研究，但几乎都是以批次淋滤的方式进行，难以实现生物淋滤工艺的工程化应用。淋滤微生物是一个复杂群体，不同的微生物具有不同的功能，且所适应的pH环境不同。目前各研究中普遍采用的单级生物淋滤反应器无法为不同微生物提供不同生境，因此淋滤周期较长、污泥处理效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：采用传统的单级生物淋滤反应体系，生物淋滤周期通常较长、污泥处理效率较低，本发明提供了解决上述问题的高效脱除制革污泥中重金属铬的二级生物淋滤连续工艺。

本发明通过下述技术方案实现：

高效脱除制革污泥中重金属铬的二级生物淋滤连续工艺，包括以下步骤：

步骤1，先分别向第一级反应器和第二级反应器中加入微生物群落、微生物能源物质、待处理污泥，用水补足至设定工作体积，同时启动第一级反应器和第二级反应器；第一级反应器和第二级反应器的启动条件一致；

步骤2，第一级反应器和第二级反应器在相同的反应条件下进行生物淋滤反应；第一级反应器和第二级反应器的生物淋滤反应条件相同；

步骤3，当第一级反应器和第二级反应器的pH值分别低于4和2时，将第二级反应器淋滤完毕后的污泥排出一定体积后用第一级反应器中的污泥补足，第二级反应器中保留的污泥与第一级反应器补充的污泥混合进行生物淋滤反应；

步骤4，取第二级反应器淋滤完毕后的污泥和含有生物能源物质的待处理污泥补入第一级反应器中继续进行生物淋滤反应；

步骤5，重复步骤3和步骤4实现连续生物淋滤反应脱铬。

优选地，所述微生物群落通过富集方式或者菌株复配获得。

优选地，所述富集方式包括中温富集和高温富集方式；所述中温富集以硫粉、或者硫粉和亚铁为能源富集，优势菌包括嗜酸性氧化硫硫杆菌或者氧化亚铁硫杆菌；所述高温富集的优势菌包括硫化杆菌属。