用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学-微生物分步修复工艺制造技术

本发明专利技术提供一种用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学

【技术实现步骤摘要】
用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学
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微生物分步修复工艺


[0001]本专利技术涉及重金属修复
特别是涉及一种用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学
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微生物分步修复工艺。

技术介绍

[0002]我国历史遗留铬渣堆存场存在数量多，Cr(VI)浓度高，污染面积广且传统方法无法彻底处理铬污染问题。
[0003]传统的铬污染处理方法主要有两种：一种处理方法为：通过工程措施，更换或覆盖无污染土壤，以稀释Cr(VI)浓度；另一种处理方法为：通过添加化学药剂还原Cr(VI)。但是第一种处理方法中存在客土资源紧缺、处理成本高昂、污染物治理不彻底等缺陷；而第二种处理方法中，化学处理后的铬污染物容易返溶，造成二次污染。此外，传统的铬污染处理方法中需要大型设备的介入和各种药剂的反复添加，造成生态破损严重。
[0004]近年来，微生物修复技术的发展为铬渣中Cr(VI)的固化提出了新思路，该技术利用功能微生物吸附、还原和矿化的作用固化铬渣中的Cr(VI)，被认为是最理想的修复技术之一，但是由于微生物是有机生命体，铬渣中过高的Cr(VI)浓度限制了微生物的生长代谢，所以微生物技术适用于相对低Cr(VI)浓度的铬渣。由于我国现存铬渣堆存场中Cr(VI)浓度相对较高，单纯微生物处理，所需适应时间较长，微生物活性受限，甚至无法存活。
[0005]可见，目前亟需一种可在高Cr(VI)浓度的铬渣堆存场地迅速降低Cr(VI)的技术方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提出一种用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学
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微生物分步修复工艺，以在高Cr(VI)浓度的铬渣堆存场地迅速降低Cr(VI)，并结合功能微生物的作用进行可持续的生物修复，解决传统工艺处理不彻底且Cr(VI)返溶的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术设计了以下方案：
[0008]本工艺利用化学药剂迅速还原铬渣中的Cr(VI)，从而降低铬渣中的Cr(VI)浓度至功能微生物能够适应的浓度，再结合微生物修复工艺，最终实现高Cr(VI)浓度的铬渣堆存场能够可持续修复的目的。
[0009]本专利技术第一方面提供了三种具有Cr(VI)固化能力的微生物，包括：保藏编号为：CCTCC NO：M2018672的巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium GRINML5)，保藏编号为：CCTCC NO：M2018674的假单胞菌(Pseudomonas sp.GRINML7)，和保藏编号为：CCTCC NO：M2018676的寡营养单胞菌(Stenotrophomonas sp.GRINML9)。
[0010]本专利技术第二方面提供一种用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学
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微生物分步修复工艺，所述工艺包括：
[0011]步骤1：迅速配制浓度为1％～3％的FeS溶液，将所述FeS溶液添加到高Cr(VI)浓度的铬渣中，对所述铬渣进行湿法解毒，将所述铬渣的Cr(VI)浓度降低至1000mg/L以下；
[0012]步骤2：对权利要求1所述的具有Cr(VI)固化能力的微生物中的一种或多种进行驯化、并扩大培养，获得功能微生物；
[0013]步骤3：配制所述功能微生物所需的营养液，将功能微生物以菌泥的形式接种到所述营养液中；
[0014]步骤4：向步骤1中解毒后的铬渣中添加接种有功能微生物的营养液，得到铬渣堆存场修复体系。
[0015]可选地，所述工艺还包括：
[0016]步骤5：监控所述铬渣堆存场修复体系的渗滤液中Cr(VI)浓度和所述功能微生物的浓度变化，并调整所述功能微生物的浓度。
[0017]可选地，所述工艺还包括：
[0018]从铬渣堆存场的铬渣中采集样品，对所述样品进行风干，得到风干样品，测量所述风干样品的Cr(VI)浓度，并作为所述铬渣堆存场的铬渣的Cr(VI)浓度，其中，风干温度低于65℃。
[0019]可选地，所述步骤1还包括：
[0020]根据所述铬渣的Cr(VI)浓度计算得到还原铬渣中Cr(VI)浓度到1000mg/L所需的FeS溶液的理论值；
[0021]将所述FeS溶液添加到高Cr(VI)浓度的铬渣中，包括：
[0022]将大于所述理论值的FeS溶液添加到所述铬渣中。
[0023]可选地，所述步骤2包括：
[0024]在LB培养基中逐级添加重铬酸钾以提供Cr(VI)浓度，对所述具有Cr(VI)固化能力的微生物中的一种或多种进行驯化，直至将Cr(VI)浓度增加到1000mg/L；得到驯化后的微生物；
[0025]在Cr(VI)浓度为1000mg/L的LB培养基中对驯化后的微生物进行扩大培养，获得浓度OD
600
达到0.4的功能微生物。
[0026]可选地，在所述驯化过程，以及在扩大培养过程中，所述LB培养基的温度为25℃～35℃，pH值为7～9。
[0027]可选地，在驯化过程中、以及在扩大培养过程中，每次进行转接时，所述微生物接种到营养液的接种量为10％～18％。
[0028]可选地，所述步骤3中，所述功能微生物接种到营养液的接种量为10％～18％。
[0029]可选地，所述步骤5包括：实时监控所述铬渣堆存场修复体系的渗滤液中Cr(VI)浓度和微生物浓度变化，并调整所述功能微生物浓度，以使所述功能微生物的浓度OD
600
达到0.4～1.5。
[0030]本专利技术实施例中，先利用湿法解毒的方法，对高Cr(VI)浓度的铬渣堆存场进行化学修复，得到较低Cr(VI)浓度的铬渣堆存场修复体系，再向该铬渣堆存场修复体系中接种功能微生物接种到该铬渣堆存场修复体系中进行微生物修复。
[0031]本专利技术实施例中，针对高Cr(VI)浓度的铬渣堆存场，通过化学
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微生物分步修复，先降低铬渣堆存场Cr(VI)浓度，使得后续的微生物修复过程中微生物可以快速适应环境Cr(VI)浓度，并提高微生物的存活率，而在化学修复之后继续进行微生物修复，可以节省化学药剂成本，并且可以实现可持续修复，避免铬渣中Cr(VI)“返溶”问题，优化整体修复效果。
附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例所提供的用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学
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微生物分步修复工艺的流程示意图；
[0033]图2为本专利技术实施例1中功能微生物Cr(VI)固化能力验证实验的实验结果分析图；
[0034]图3为本专利技术实施例2中化学
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微生物分步修复工艺小试的实验设计图；
[0035]图4为本专利技术实施例2中化学
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微生物分步修复工艺小试的Cr(VI)去除率的结果分析图。
具体实施方式
[0036]本专利技术实施例中，提供了三种具有Cr(VI)固化能力的微生物，包括：保藏编号为：CCTCC NO：M2018672本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有Cr(VI)固化能力的微生物，其特征在于，包括：保藏编号为：CCTCC NO：M2018672的巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium GRINML5)，保藏编号为：CCTCC NO：M2018674的假单胞菌(Pseudomonas sp.GRINML7)，和保藏编号为：CCTCC NO：M2018676的寡营养单胞菌(Stenotrophomonas sp.GRINML9)。2.用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学
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微生物分步修复工艺，其特征在于，所述工艺包括：步骤1：迅速配制浓度为1％～3％的FeS溶液，将所述FeS溶液添加到高Cr(VI)浓度的铬渣中，对所述铬渣进行湿法解毒，将所述铬渣的Cr(VI)浓度降低至1000mg/L以下；步骤2：对权利要求1所述的具有Cr(VI)固化能力的微生物中的一种或多种进行驯化、并扩大培养，获得功能微生物；步骤3：配制所述功能微生物所需的营养液，将功能微生物以菌泥的形式接种到所述营养液中；步骤4：配制所述功能微生物所需的营养液，将功能微生物以菌泥的形式接种到所述营养液中。3.根据权利要求2所述的用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学
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微生物分步修复工艺，其特征在于，所述工艺还包括：步骤5：监控所述铬渣堆存场修复体系的渗滤液中Cr(VI)浓度和所述功能微生物的浓度变化，并调整所述功能微生物的浓度。4.根据权利要求2或3所述的用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学
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微生物分步修复工艺，其特征在于，在所述步骤1之前，所述工艺还包括：从铬渣堆存场的铬渣中采集样品，对所述样品进行风干，得到风干样品，测量所述风干样品的Cr(VI)浓度，并作为所述铬渣堆存场的铬渣的Cr(VI)浓度，其中，风干温度低于65℃。5.根据权利要求4所述的用于处理铬渣堆存场中Cr(VI)的化学
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微生物分步修复工艺，...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫潇，刘兴宇，王建雷，张明江，
申请(专利权)人：有研资源环境技术研究院北京有限公司，
类型：发明
国别省市：