一种连续培养碱性含Cr(VI)废物修复菌液的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用有机废物连续培养碱性含Cr(VI)废物修复菌液的方法，该方法以污泥为主要菌种来源，以高浓度有机废水为营养液，辅以适量的铬渣及废石膏等添加剂，经过特殊的生化培养后，即能制备出相应的快速修复碱性Cr(VI)污染场地修复菌群。该修复菌群可快速有效的对碱性含Cr(VI)场地土壤进行修复。

【技术实现步骤摘要】
一种连续培养碱性含Cr(VI)废物修复菌液的方法
本专利技术涉及一种连续培养碱性含Cr(VI)废物修复菌液的方法，利用污泥及有机废水等有机废物原料，经过特殊的驯化及连续化培养工艺，即能制备出相应的快速修复碱性含Cr(VI)废物的菌群。本专利技术属于环境保护

技术介绍
铬及其化合物是冶金、金属加工、电镀、制革、油漆、颜料等行业常用的基本原料，在上述行业的生产过程中产生大量工业含Cr(VI)废渣，其中大多是强碱性。碱性含铬废物的处理处置是环保界的一个难点，处置方法虽然众多，但大多数存在各种各样的问题。专利申请号200710041125.9介绍了一种利用高温热解工艺处理碱性含Cr(VI)废物的方法，方法虽然效果较好，但该方法需要昂贵的高温设备，成本较高。微生物处理法是一种廉价的Cr(VI)污染废物治理方法，但是相关修复菌种的培养成本较高，且一般难以适应周边环境。专利号201010176068.7及200910043841.X均介绍了利用特殊菌种还原Cr(VI)的方法，但是上述两种菌种纯培养的成本过高；且菌种在实际使用过程中难以成为场地环境的优势菌种，导致处理效率低，一般需要4天以上处理时间；同时将新菌种引入环境中也有生化污染的风险。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种连续培养碱性含Cr(VI)废物修复菌液的方法，利用污泥及有机废水等有机废物，通过一定的生化培养工艺，培养出可直接或间接对碱性条件下的Cr(VI)进行还原的菌液，可用于碱性含Cr(VI)废物的治理。由于该工艺所用原料均为废物，因此成本大大降低。同时菌液中的菌种为自然界本身存在的菌种，不会导致生化污染，且该种群菌种成分复杂，对环境变化有较强的耐受力，可大大提高处理效率。本制备方法流程图如图1所示，具体操作步骤如下：（1）将消化污泥、兼氧池污泥及高浓度有机废水以1：（0.2~0.5）：（10~15）比例混合，同时加入铬渣及废石膏，加入量分别占混合液质量的0.3-0.5%及0.1-0.2%，不断搅拌以使其混合均匀，同时将产生的废气导出排放。将混合液在消化反应器中反应2~3天后，将反应器中1/2~2/3的消化液排出送入沉淀池；消化液在沉淀池中静止60-120分钟后，将沉淀污泥排出后排放；（2）将步骤（1）沉淀污泥搅拌后进入二次沉淀池后静止3-5分钟后，将底部沉淀物排出后，剩余污泥回流消化反应器前端，作为含有含铬废物治理菌群的污泥溶液，与高浓度有机废水以1：（10~15）比例混合，同时加入铬渣及废石膏，加入量分别占混合液质量的0.3-0.5%及0.1-0.2%。将新鲜混合液打入反应器中，补足之前排放的混合液，进入2~3天反应周期，过程中不断搅拌以使其混合均匀，同时将产生的废气导出排放；结束后，将1/2~2/3的消化液排出送入沉淀池。排放的消化液在沉淀池中静止60-120分钟后，将沉淀污泥排出后排放；（3）重复步骤（2），同时每一反应周期不断提高新鲜混合液中铬渣及废石膏的投加量，提高程度为该反应周期比前反应周期的投加量分别增加0.3-0.5%及0.1-0.2%（占混合液质量分数），当新鲜混合液中铬渣及废石膏的投加量分别提高至3-5%及1-2%时，不再增加相应的投加量。继续循环操作4~8个反应周期后，驯化结束，其沉淀污泥富集了大量可以直接或间接将Cr(VI)还原的菌群。利用该污泥，可以连续培养；（4）将回流的沉淀污泥及高浓度有机废水以1：（10~15）比例混合，同时加入铬渣及废石膏，加入量分别占混合液质量的3-5%及1-2%，不断搅拌以使其混合均匀，同时将产生的废气导出排放。将混合液打入消化反应器中，补足之前排放的消化液，反应2~3天后，将反应器中1/2~2/3的消化液排出送入沉淀池；排放的消化液在沉淀池中静止5-15分钟后，将沉淀污泥排出后，剩下的消化液中含有可以直接或间接将Cr(VI)还原的菌群及其代谢产物，用于碱性含Cr(VI)废物治理；（5）沉淀污泥搅拌后进入二次沉淀池后静止3-5分钟后，将底部沉淀物排出后，剩余污泥回流至消化反应器前端，作为含有含铬废物治理菌群的污泥溶液，与高浓度有机废水以1：（10~15）比例混合，并重复步骤（4）剩余流程；（6）将步骤（4）中沉淀污泥排放后的菌液与碱性含Cr(VI)废物以一定比例混合混合，经过一定的时间反应，即能对该废物进行修复，修复后的碱性含Cr(VI)废物浸出浓度低于《铬渣污染治理环境技术规范》(HJ/T301-2007)中0.5mg/L的排放标准。相比其它微生物修复方法，本方法有如下优势：1.利用污泥及有机废水进行菌群的培养，即有效的对废物进行了利用，也节约了成本，有着极高的环境及经济效益；2.所培养的菌种种群成分复杂，对自然界耐受力强，在场地修复过程中容易形成优势菌种，从而可以加快处理效率；同时过程中菌群产生了大量含S2-及Fe(II)的代谢物，这部分物质也可迅速的将Cr(VI)还原。3.所培养菌群为自然界固有微生物菌群，因此不会造成生物二次污染。附图说明图1为驯化周期流程示意图。具体实施实例如下:实例1：（1）将消化污泥、兼氧池污泥及高浓度有机废水以1：0.2：10比例混合，同时加入铬渣及废石膏，加入量分别占混合液质量的0.5%及0.2%，不断搅拌以使其混合均匀，同时将产生的废气导出排放。将混合液在消化反应器中反应3天后，将反应器中2/3的消化液排出送入沉淀池；排放的消化液在沉淀池中静止120分钟后，将沉淀污泥排出后排放；（2）将步骤（1）沉淀污泥搅拌后进入二次沉淀池后静止3分钟后，将底部沉淀物排出后，剩余污泥回流消化反应器前端，作为含有含铬废物治理菌群的污泥溶液，与高浓度有机废水以1：10比例混合，同时加入铬渣及废石膏，加入量分别占混合液质量的0.5%及0.2%。将新鲜混合液打入反应器中，补足之前排放的混合液，进入3天反应周期，过程中不断搅拌以使其混合均匀，同时将产生的废气导出排放；结束后，将2/3的消化液排出送入沉淀池。排放的消化液在沉淀池中静止120分钟后，将沉淀污泥排出后排放；（3）重复步骤（2），同时每一反应周期不断提高新鲜混合液中铬渣及废石膏的投加量，提高程度为该反应周期比前反应周期的投加量分别增加0.5%及0.2%（占混合液质量分数），当新鲜混合液中铬渣及废石膏的投加量分别提高至5%及2%时，不再增加相应的投加量。继续循环操作4个反应周期后，驯化结束，其沉淀污泥富集了大量可以直接或间接将Cr(VI)还原的菌群。利用该污泥，可以连续培养；（4）将回流的沉淀污泥及高浓度有机废水以1：10比例混合，同时加入铬渣及废石膏，加入量分别占混合液质量的5%及2%，不断搅拌以使其混合均匀，同时将产生的废气导出排放。将混合液打入消化反应器中，补足之前排放的消化液，反应3天后，将反应器中2/3的消化液排出送入沉淀池；排放的消化液在沉淀池中静止10分钟后，将沉淀污泥排出后，剩下的消化液中含有可以直接或间接将Cr(VI)还原的菌群及其代谢产物，用于碱性含Cr(VI)废物治理；（5）沉淀污泥搅拌后进入二次沉淀池后静止3分钟后，将底部沉淀物排出后，剩余污泥回流至消化反应器前端，作为含有含铬废物治理菌群的污泥溶液，与高浓度有机废水以1：10比例混合，并重复步骤（4）剩余流程；（6）将步骤（4）中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用有机废物连续培养碱性含Cr(VI)废物修复菌液的方法，流程如图1所示，包括如下步骤：（1）将回流的沉淀污泥及高浓度有机废水以1：（10~15）比例混合，同时加入铬渣及废石膏，加入量分别占混合液质量的3‑5%及1‑2%，不断搅拌以使其混合均匀，同时将产生的废气导出排放；将混合液打入消化反应器中，补足之前排放的消化液，反应2~3天后，将反应器中1/2~2/3的消化液排出送入沉淀池；排放的消化液在沉淀池中静止5‑15分钟后，将沉淀污泥排出后，剩下的消化液中含有可以直接或间接将Cr(VI)还原的菌群及其代谢产物，用于碱性含Cr(VI)废物治理；（2）沉淀污泥搅拌后进入二次沉淀池后静止3‑5分钟后，将底部沉淀物排出后，剩余污泥回流至消化反应器前端，作为含有含铬废物治理菌群的污泥溶液，与高浓度有机废水以1：（10~15）比例混合，并重复步骤（1）剩余流程。

【技术特征摘要】
1.一种利用有机废物连续培养碱性含Cr(VI)废物修复菌液的方法，分为启动阶段、驯化阶段及连续培养阶段，连续培养阶段包括如下步骤：（1）将回流的沉淀污泥及高浓度有机废水以1：（10~15）比例混合，同时加入铬渣及废石膏，加入量分别占混合液质量的3-5%及1-2%，不断搅拌以使其混合均匀，同时将产生的废气导出排放；将混合液打入消化反应器中，补足之前排放的消化液，反应2~3天后，将反应器中1/2~2/3的消化液排出送入沉淀池；排放的消化液在沉淀池中静止5-15分钟后，将沉淀污泥排出后，剩下的消化液中含有可以直接或间接将Cr(VI)还原的菌群及其代谢产物，用于碱性含Cr(VI)废物治理；（2）沉淀污泥搅拌后进入二次沉淀池后静止3-5分钟后，将底部沉淀物排出后，剩余污泥回流至消化反应器前端，作为含有含铬废物治理菌群的污泥溶液，与高浓度有机废水以1：（10~15）比例混合，并重复步骤（1）剩余流程。2.根据权利要求1的一种利用有机废物连续培养碱性含Cr(VI)废物修复菌液的方法，沉淀污泥含有大量可以直接或间接将Cr(VI)还原的菌群，其驯化过程包含包括如下步骤：（1）将消化污泥、兼氧池污泥及高浓度有机废水以1：（0.2~0.5）：（10~15）比例混合，同时加入铬渣及废石膏，加入量分别占混合液质量的0.3-0.5%及0.1-0.2%，不断搅拌以使其混合均匀，同时将产生的废气导出排放；将混合液在消化反应器中反应2~3天后，将反应器中1/2~2/3的消化液排出送入沉淀池；消化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大磊，孙英杰，封琳，陈瑛，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37