生物浸滤方法去除污泥中重金属的研究

摘要

随着我国污水处理设施的普及，所产生的污泥与日俱增。传统污泥处置途径的污泥土地利用对于解决污泥的处置问题仍可以发挥重要的作用。本文利用微生物的生物学特性浸滤去除污泥中重金属，本研究的对象选择城市污水处理厂的污泥，对生物浸滤方法去除污泥中的重金属工艺进行了研究，主要包括：工艺参数优选，菌种选择，影响因素讨论，生物浸滤反应器运行和机制探讨以及采用电动修复技术与生物浸滤的结合技术并对运行效果进行了分析。研究结果表明： 污泥的固体浓度对于污泥pH值的降低有明显的作用；氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌对污泥 pH值降低具有不同的速率和最低起始pH，其中，氧化亚铁硫杆菌对生物浸滤作用在启动阶段更为迅速，而氧化硫硫杆菌则反应时间较长，达到排放标准的处理效果需要较长时间。因此选用氧化亚铁硫杆菌作为试验菌种。 通过投加混合的硫细菌接种液方式，提高重金属的浸滤去除效果，缩短周期；本文对比研究了硫细菌混合液接种量分别为5%、10%、15%、20%的污泥中重金属沥出效果。同时也对比了浓度分别为5g/L、10g/L、20g/L和30g/L硫酸亚铁底物下生物浸滤反应的效果。在综合考虑微生物处理的成本和效果等多方面因素，选用10%硫细菌混合液浓度的接种量和10g/L硫浓度为最佳实验效果参数。 文章还通过试验对比分析了城市污泥的起始pH值、污泥固体浓度等因素对污泥重金属的生物浸滤效率的影响。 本文探讨了使用生物浸滤技术和电动修复技术结合的方法，优化污泥生物浸滤技术。电动修复技术和生物浸滤技术在处理污泥重金属问题时各自都有缺陷，但是将两者结合起来可以弥补其中的缺陷。生物浸滤过程将重金属从硫化物形态转化为离子形态，电动修复将离子形态的重金属迁移到负极区，有利于去除污泥中的重金属。但是电动修复的离子迁移机理没有离子选择性，底物中的亚铁离子也会同步迁移，造成氧化亚铁硫杆菌在后期的浸滤过程失去能量来源，从而难以转换重金属形态，影响浸滤效果。所以不能同步进行生物浸滤和电动修复。本文认为采用先生物浸滤后电动修复比同步进行要更为合理。

目录

声明

第1章 引言

1.1 我国污泥处置的概况

1.2 污泥重金属无害化技术

1.3 生物浸滤研究现状

1.4 电动修复研究现状

1.5 研究的选题思路

1.6 研究的创新点

第2章 氧化亚铁硫杆菌与氧化硫硫杆菌的比较研究

2.1 材料与方法

2.2 结果与讨论

2.3小结

第3章 污泥生物浸滤的条件优化

3.1 材料与方法

3.2 分析测试与结果讨论

3.3 小结

第4章 生物浸滤的影响因素探讨

4.1 材料与方法

4.2 结果与讨论

4.3 小结

第5章 生物浸滤反应器运行及化学机制

5.1 材料与方法

5.2 结果与讨论

5.3 小结

第6章 电动修复与生物浸滤结合技术探讨

6.1 材料与方法

6.2 生物浸滤与电动修复结合方式比较

6.3 小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢