污染底泥中重金屬生物瀝浸去除的工藝優(yōu)化研究.pdf

1、生物瀝浸技術(shù)是基于硫氧化細(xì)菌(sulfur-oxidizing bacteria)催化氧化和生物產(chǎn)酸原理的生物新技術(shù)，該方法反應(yīng)溫和、耗酸少、運(yùn)行成本低，但應(yīng)用于底泥重金屬去除的研究歷史較短，仍有許多技術(shù)問(wèn)題需要進(jìn)一步探索。 本文采用序批式培養(yǎng)試驗(yàn)分別研究了固體濃度、硫粉添加量和溫度對(duì)生物瀝浸法去除污染底泥中重金屬(Zn、Cu和Cr)的影響，結(jié)果表明固體濃度(10％w/w)、硫粉濃度(3g/L)和溫度(28℃)條件對(duì)污染底泥中重

2、金屬的生物瀝浸最為有利，Zn、Cu和Cr的去除率分別為62-74％、73-79％和21-25％。 在上述研究中發(fā)現(xiàn)，底泥瀝浸后約有50％以上的硫粉未被利用(S0含量16～24kg/t干泥)而殘留在底泥中。本研究根據(jù)單質(zhì)硫的理化性質(zhì)制成了不同形態(tài)的硫顆粒(硫球和硫片)，并探討了不同硫形態(tài)對(duì)底泥瀝浸效果的影響及其循環(huán)再用的可行性。結(jié)果顯示，硫粉、硫球和硫片均可有效為硫氧化細(xì)菌提供能源，以硫球和硫片為底物可有效將其回收利用，循環(huán)再用中

3、硫片的利用效果較硫球穩(wěn)定。采用BCR法對(duì)生物瀝浸過(guò)程中底泥重金屬形態(tài)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，可氧化態(tài)與可還原態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為酸可溶態(tài)是生物瀝浸中重金屬有效去除的主要原因，殘?jiān)鼞B(tài)在整個(gè)過(guò)程中變化很小，瀝浸底泥中殘留Zn、Cu和Cr的殘?jiān)鼞B(tài)分別占76.2％、81.2％、82.7％，可見(jiàn)生物瀝浸處理后底泥環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較低。 采用自行設(shè)計(jì)的一套50L小型離心式攪拌反應(yīng)器(CIR)處理污染底泥，連續(xù)運(yùn)行5批次的生物瀝浸試驗(yàn)表明：污染底泥中重金屬可得到有效

4、去除，瀝浸底泥中異養(yǎng)菌總數(shù)變化不大，大腸菌群和鏈球菌去除率達(dá)90％，底泥有機(jī)質(zhì)和全氮損失較小，磷的損失達(dá)78％。此外，瀝浸底泥的脫水性能有很大提高(比阻僅為原始底泥的21％，離心脫水率提高15％)。以堿渣為添加劑，采用水泥固化/穩(wěn)定化生物瀝浸脫毒底泥的研究表明，水泥摻入量0.2-0.4kg/kg的瀝浸底泥固化體齡期14d時(shí)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)100kPa，滿足填土與土地填埋處置強(qiáng)度要求；毒性浸出實(shí)驗(yàn)表明，瀝浸底泥固化體Zn、Cu和Cr浸出率