本發(fā)明涉及城市污水處理廠污泥中重金屬的去除方法，尤其是涉及一種采用氧化亞鐵酸硫桿菌同時(shí)去除污泥中Cr和Cu的方法。
背景技術(shù)：
活性污泥法是城市污水處理過程中普遍采用的生物方法。污泥是城市污水處理廠水處理的必然產(chǎn)物。隨著經(jīng)濟(jì)增長、人口增加和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市用水量持續(xù)增長，與此同時(shí)城市污水處理廠污泥的產(chǎn)量也將大量產(chǎn)生，如何對(duì)其進(jìn)行資源化、無害化處理成為亟待解決的問題。
鑒于污泥中含有與有機(jī)肥相當(dāng)量的氮(N)、磷(P)等營養(yǎng)物質(zhì)，將其作為肥料、土壤改良劑或是綠化用土可以有效處置大量的污泥，實(shí)現(xiàn)污泥資源化利用。但是污泥中還含有一定量的重金屬等有害物質(zhì)，成為限制污泥土地利用的最主要因素，降低或去除污泥中重金屬元素成為污泥資源化利用的關(guān)鍵。
生物淋濾是指微生物直接或間接作用(淋濾菌代謝產(chǎn)物)氧化、還原、絡(luò)合、吸附或其溶解作用將固相重金屬(厭氧消化污泥中重金屬大部分以穩(wěn)定態(tài)硫化物存在)分離浸提出來的工藝?？捎脕磉M(jìn)行微生物淋濾的細(xì)菌中廣泛應(yīng)用的是氧化亞鐵酸硫桿菌和氧化硫硫桿菌。污泥中一般存在多種有害重金屬元素，而現(xiàn)有技術(shù)多限于對(duì)污泥中單一重金屬元素的去除。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用氧化亞鐵酸硫桿菌同時(shí)去除污泥中Cr和Cu的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：
一種采用氧化亞鐵酸硫桿菌同時(shí)去除污泥中Cr和Cu的方法，包括如下步驟：
1)污泥的準(zhǔn)備：將城市污水處理廠濃縮池收集的混合污泥，在攪拌下，85-95℃加熱1-2小時(shí)，停止攪拌，沉降2-5小時(shí)，棄上清液，獲得含固率4％-6％的混合污泥；
2)菌接種液的配制：挑取氧化亞鐵酸硫桿菌于9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)至菌體濃度達(dá)到108-109cfu/mL，按體積比10％-20％接種到步驟(1)獲得的混合污泥中，加入FeSO4使?jié)舛葹?.0-10.0g/L，置于28-32℃，在攪拌下，培養(yǎng)3-4天，獲得接種母液，將所述接種母液按體積比10％-20％接種到步驟(1)獲得的混合污泥中至菌體濃度達(dá)到108-109cfu/mL，即為氧化亞鐵酸硫桿菌接種液；
3)用步驟2)獲得的氧化亞鐵酸硫桿菌接種液，按體積比10％-20％接種到步驟1)獲得的混合污泥中，加入FeSO4使?jié)舛葹?.0-10.0g/L，調(diào)節(jié)pH至4.0-7.0，溶解氧控制在3.0-5.0mg/L，在25-32℃下淋濾培養(yǎng)7-10天；固液分離，得到Cr和Cu含量降低的污泥和含有Cr和Cu的水相。
步驟1)污泥的準(zhǔn)備優(yōu)選為：將城市污水處理廠濃縮池收集的混合污泥，在攪拌下，90℃加熱1.5小時(shí)，停止攪拌，沉降4小時(shí)，棄上清液，獲得含固率4％-6％的混合污泥。
步驟2)菌接種液的配制優(yōu)選為：挑取氧化亞鐵酸硫桿菌于9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)至菌體濃度達(dá)到108-109cfu/mL，按體積比15％接種到步驟(1)獲得的混合污泥中，加入FeSO4使?jié)舛葹?.0g/L的，置于30℃，在攪拌下，培養(yǎng)3.5天，獲得接種母液，將所述接種母液按體積比15％接種到步驟(1)獲得的混合污泥中至菌體濃度達(dá)到108-109cfu/mL，即為氧化亞鐵酸硫桿菌接種液。
步驟3)優(yōu)選為：用步驟2)獲得的氧化亞鐵酸硫桿菌接種液，按體積比15％接種到步驟1)獲得的污泥中，加入FeSO4使?jié)舛葹?.0g/L，調(diào)節(jié)pH至6.0，溶解氧控制在4.0mg/L，在28℃下淋濾培養(yǎng)9天；固液分離，得到Cr和Cu含量降低的污泥，和含有Cr和Cu的水相。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：利用熱水解預(yù)處理污泥，加速污泥水解，改善污泥流動(dòng)性，增大淋濾過程中污泥體系的傳質(zhì)速度，可同時(shí)去除污泥中的Cr和Cu。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
9K培養(yǎng)基的配方：
將(NH4)2SO43.0g，MgSO40.25g，KCl 0.1g，KH2PO40.5g，Ca(NO3)20.01g，加超純水至700mL，調(diào)pH到2.0經(jīng)121℃高溫滅菌20min，得9K培養(yǎng)基A液；
將FeSO444.3g加超純水至300mL，調(diào)pH到2.0，并用0.22μm水系膜過濾后，得9K培養(yǎng)基B液；
將9K培養(yǎng)基A和9K培養(yǎng)基B液混合制成9K培養(yǎng)基。
本發(fā)明各實(shí)施例使用的氧化亞鐵酸硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)CGMCC No 1.6369，購于中國普通微生物菌種保藏管理中心。
實(shí)施例1
一種采用氧化亞鐵酸硫桿菌同時(shí)去除污泥中Cr和Cu的方法，包括如下步驟：
1)污泥的準(zhǔn)備：將城市污水處理廠濃縮池收集的混合污泥，在攪拌下，90℃加熱1.5小時(shí)，停止攪拌，沉降4小時(shí)，棄上清液，獲得含固率5％的混合污泥；
2)菌接種液的配制：挑取氧化亞鐵酸硫桿菌于9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)至菌體濃度達(dá)到108-109cfu/mL，按體積比15％接種到步驟(1)獲得的混合污泥中，加入FeSO4使?jié)舛葹?.0g/L，置于30℃，在攪拌下，培養(yǎng)3.5天，獲得接種母液，將所述接種母液按體積比15％接種到步驟(1)獲得的混合污泥中至菌體濃度達(dá)到108-109cfu/mL，即為氧化亞鐵酸硫桿菌接種液；
3)用步驟2)獲得的氧化亞鐵酸硫桿菌接種液，按體積比15％接種到步驟1)獲得的混合污泥中，加入FeSO4使?jié)舛葹?.0g/L，調(diào)節(jié)pH至6.0，溶解氧控制在4.0mg/L，在28℃下淋濾培養(yǎng)8天；固液分離，得到Cr和Cu含量降低的污泥和含有Cr和Cu的水相。
分別測定水相與污泥中的重金屬濃度，污泥中重金屬Cr和Cu的去除率分別達(dá)到78.5％和53.2％。
實(shí)施例2
一種采用氧化亞鐵酸硫桿菌同時(shí)去除污泥中Cr和Cu的方法，包括如下步驟：
1)污泥的準(zhǔn)備：將城市污水處理廠濃縮池收集的混合污泥，在攪拌下，85℃加熱2小時(shí)，停止攪拌，沉降5小時(shí)，棄上清液，獲得含固率4％的混合污泥；
2)菌接種液的配制：挑取氧化亞鐵酸硫桿菌于9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)至菌體濃度達(dá)到108-109cfu/mL，按體積比10％接種到步驟(1)獲得的混合污泥中，加入FeSO4使?jié)舛葹?.0g/L，置于28℃，在攪拌下，培養(yǎng)4天，獲得接種母液，將所述接種母液按體積比10％接種到步驟(1)獲得的混合污泥中至菌體濃度達(dá)到108-109cfu/mL，即為氧化亞鐵酸硫桿菌接種液；
3)用步驟2)獲得的氧化亞鐵酸硫桿菌接種液，按體積比10％接種到步驟1)獲得的混合污泥中，加入FeSO4使?jié)舛葹?.0g/L，調(diào)節(jié)pH至4.0，溶解氧控制在3.0mg/L，在25℃下淋濾培養(yǎng)10天；固液分離，得到Cr和Cu含量降低的污泥和含有Cr和Cu的水相。
分別測定水相與污泥中的重金屬濃度，污泥中重金屬Cr和Cu的去除率分別達(dá)到79.5％和55.2％。
實(shí)施例3
一種采用氧化亞鐵酸硫桿菌同時(shí)去除污泥中Cr和Cu的方法，包括如下步驟：
1)污泥的準(zhǔn)備：將城市污水處理廠濃縮池收集的混合污泥，在攪拌下，95℃加熱1小時(shí)，停止攪拌，沉降2小時(shí)，棄上清液，獲得含固率6％的混合污泥；
2)菌接種液的配制：挑取氧化亞鐵酸硫桿菌于9K培養(yǎng)基中培養(yǎng)至菌體濃度達(dá)到108-109cfu/mL，按體積比20％接種到步驟(1)獲得的混合污泥中，加入FeSO4使?jié)舛葹?0.0g/L，置于32℃，在攪拌下，培養(yǎng)3天，獲得接種母液，將所述接種母液按體積比20％接種到步驟(1)獲得的混合污泥中至菌體濃度達(dá)到108-109cfu/mL，即為氧化亞鐵酸硫桿菌接種液；
3)用步驟2)獲得的氧化亞鐵酸硫桿菌接種液，按體積比20％接種到步驟1)獲得的混合污泥中，加入FeSO4使?jié)舛葹?0.0g/L，調(diào)節(jié)pH至7.0，溶解氧控制在5.0mg/L，在32℃下淋濾培養(yǎng)7天；固液分離，得到Cr和Cu含量降低的污泥和含有Cr和Cu的水相。
分別測定水相與污泥中的重金屬濃度，污泥中重金屬Cr和Cu的去除率分別達(dá)到75.5％和52.3％。