一种赤泥的连续生物脱碱工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种赤泥的连续生物脱碱工艺，先在配料罐中将赤泥粉与营养液混合均匀，将混合浆液泵入脱碱罐，在脱碱罐中利用菌体分泌的有机酸等代谢产物和呼吸作用产生的二氧化碳降低赤泥的碱度；脱碱阶段菌种一直维持在对数生长期，具有强大的产酸能力，脱碱后的浆液泵入混凝罐，通过混凝反应使混合浆液中的菌丝体及微小赤泥颗粒形成絮凝体和聚集体，之后进入沉降罐进行固液分离，脱碱液呈中性，可回收其中的金属元素，脱碱后的赤泥呈中性，可安全堆存。本发明专利技术以黑曲霉为脱碱菌种，菌体细胞与赤泥颗粒完全接触，以连续进液和连续出液为运行模式，可实现赤泥中碱度的高效率脱除，同时具有绿色环保、低能耗、工艺简单、可规模化生产等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种赤泥的连续生物脱碱工艺
本专利技术涉及工业固体废弃物的无害化处理领域，具体涉及一种赤泥的连续生物脱碱工艺。
技术介绍
赤泥是氧化铝工业产出的固态或半固态粉泥状固体废弃物，其富含三价铁离子而呈现红色或红棕色。每生产1吨氧化铝会产生1.5吨左右的赤泥。截止2016年，全球赤泥堆存量超过30亿吨，并以每年1.2亿吨的速度递增。我国赤泥堆存量已超过4.0亿吨，赤泥年产量超过0.6亿吨。目前赤泥的资源化利用效率很低，因此绝大部分外排的赤泥只能堆存处置。但是由于赤泥具有极高的碱度，在堆存时赤泥的碱性渗滤液一旦外流，会给周边地表水、地下水或土壤环境造成严重污染。且赤泥表层的碱性粉尘会通过风力输送至周边农田，加剧碱性污染程度。同时赤泥极高的碱度会严重抑制其资源化利用效率，例如将赤泥作为建筑材料添加剂或回收赤泥中贵重金属元素。因此，赤泥脱碱对于其安全堆存和资源化利用有重要的现实意义。目前赤泥脱碱有以下几种方法：1.石灰脱碱法。该方法通过石灰中的钙离子与赤泥中的氢氧根、碳酸根形成沉淀去除赤泥中的碱度，该方法碱度去除率低，当赤泥表层的氢氧化钙和碳酸钙等沉淀溶解后容易再次释放碱度。2.二氧化碳中和法。通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种赤泥的连续生物脱碱工艺，其特征在于在赤泥的连续生物脱碱装置中进行，具体包括以下步骤：(1)在配料罐中配制混合浆液，所述混合浆液由赤泥粉和营养液组成，赤泥粉和营养液分别通过赤泥粉进料管和营养液进料管加入配料罐中，经搅拌装置拌匀；所述赤泥粉为干赤泥磨碎后过10～20目筛，赤泥粉在混合浆液中的质量比为1～15％；(2)赤泥的生物脱碱过程在脱碱罐中进行，脱碱罐的运行分为启动阶段和连续脱碱阶段；在启动阶段，培养模式为批次进料和排料，配料罐中的混合浆液通过流量泵进入脱碱罐，在脱碱罐中接种活化后的黑曲霉孢子悬液，脱碱罐中一次进满混合浆液，混合浆液的赤泥浓度为1％，设定培养条件，培养至混合浆液pH降至3....

【技术特征摘要】
1.一种赤泥的连续生物脱碱工艺，其特征在于在赤泥的连续生物脱碱装置中进行，具体包括以下步骤：(1)在配料罐中配制混合浆液，所述混合浆液由赤泥粉和营养液组成，赤泥粉和营养液分别通过赤泥粉进料管和营养液进料管加入配料罐中，经搅拌装置拌匀；所述赤泥粉为干赤泥磨碎后过10～20目筛，赤泥粉在混合浆液中的质量比为1～15％；(2)赤泥的生物脱碱过程在脱碱罐中进行，脱碱罐的运行分为启动阶段和连续脱碱阶段；在启动阶段，培养模式为批次进料和排料，配料罐中的混合浆液通过流量泵进入脱碱罐，在脱碱罐中接种活化后的黑曲霉孢子悬液，脱碱罐中一次进满混合浆液，混合浆液的赤泥浓度为1％，设定培养条件，培养至混合浆液pH降至3.0或培养时间达到240小时停止培养，从脱碱罐排出混合浆液总体积的85～95％至混凝罐，算作第一个启动周期；第二个启动周期，脱碱罐中一次进满混合浆液，混合浆液的赤泥浓度提升为2％，培养条件与第一周期相同，直至混合浆液pH降至3.0或培养时间达到240小时停止培养，从脱碱罐排出混合浆液总体积的85～95％至混凝罐，算作第二个启动周期，以此类推，每下一个周期混合浆液中的赤泥浓度比上一周期提升1％，直至提升至15％，培养后，启动阶段结束；启动阶段的最后一个周期混合浆液中赤泥浓度为15％，预培养结束后，混合浆液不再从脱碱罐排出，而是转入连续脱碱阶段；在连续脱碱阶段，系统运行模式为连续进料和连续出料，通过流量泵调节混合浆液的进液流量和排液流量，使脱碱罐中混合浆液的体积不低于脱碱罐总有效体积的90％，脱碱罐中混合浆液的赤泥浓度控制在10～15％；连续脱碱阶段的控制条件为：混合浆液在脱碱罐中的停留时间为使混合浆液的pH值保持在6.5～7.5，同时曝气强度为2.8～3.2m3/m2h，搅拌速度为180～260rpm，温度为30～36℃；(3)脱碱罐连续脱碱阶段流出的浆液进入混凝罐，通过混凝反应使混合浆液中的菌丝体及微小赤泥颗粒形成絮凝体和聚集体，从而便于在沉降罐中固液分离，通过混凝罐上部的混凝剂进料管加入混凝剂，通过混凝罐内的搅拌装置使浆液与混凝剂混合均匀；(4)从混凝罐中流出的浆液进入沉降罐进行固液分离，沉降时间为1～3h；沉降罐上部的上清液即为赤泥的脱碱液，从沉降罐上部的脱碱液出料管流出，其pH值为中性，直接排放或用于回收其中富集的金属离子；沉降罐下部的泥浆是菌体细胞和赤泥颗粒的混合物，从沉降罐下部的出泥管流出，进入板框压滤机进一步脱水；在板框压滤机脱除的压滤液回流至混凝罐中；脱水后的残渣即为脱碱赤泥，其pH值为中性，安全堆存处置，或用做建筑材料的添加剂或回收贵重金属的原材料；或烘干后在320～350℃高温焚烧，进一步去除脱碱赤泥中的菌体细胞。2.如权利要求1所述的一种赤泥的连续生物脱碱工艺，其特征在于步骤(1)所述营养液的组成按照质量浓度为：蔗糖5～15％、酵母膏0.01～0.02％、牛肉膏0.01～0.02％、KNO30.02～0.05％，溶剂为水；或者，所述营养液由蛋白胨、水、水果残渣和/或甘蔗残渣组成，所述水果残渣和/或甘蔗残渣烘干破碎后90％以上能过18目，且水果残渣和...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲洋，李辉，王学猛，田文杰，王小庆，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41