生物淋滤去除污泥中重金属

生物淋滤法是指利用化能自养型的嗜酸性硫杆菌，如氧化硫硫杆菌的生物氧化与产酸作用，将难溶性的重金属从固相溶出而进入液相成为可溶性的金属离子，通过污泥脱水达到脱出污泥中重金属的目的。进入液相的重金属可以采用适宜方法回收利用。生物淋滤过程中硫杆菌通过氧化还原态的硫化合物来获得生长所需的能量，伴随着这一过程的是污泥pH值的降低，pH的降低改变了污泥中的氧化还原环境，在这种情况下，污泥中的重金属由原来的有机质结合态变为游离态，这就是生物淋滤过程的实质。生物淋滤法采用的菌种生物淋滤法采用的菌种目前，可用来进行生物淋滤的细菌有硫杆菌属(Thiobacillus)、铁氧化钩端螺旋菌(Leptospirillumferrooxidans)、硫化杆菌属(Sulfobacillus)、酸菌属(Acidianus)、嗜酸菌属(Acidiphilium)以及其它与硫杆菌联合生长的兼性嗜酸异养菌。其中，应用最广泛的是氧化亚铁硫杆菌(T.ferrooxidans)，其次是氧化硫硫杆菌(T.thiooxidans)和铁氧化钩端螺旋菌(Leptospirillumferrooxidans)。这些硫杆菌是严格好氧的化能自养菌，对溶解性的低分子量有机物十分敏感。但能耐受高浓度的重金属离子的毒性，如120g/L的Zn、72g/L的Ni、30g/L的Co、55g/L的Cu以及160g/L的Fe2+。一般认为从污泥中直接筛选出的嗜酸性硫杆菌能很快适应污泥的生长环境，容易驯化，对污泥重金属的淋滤效果较佳，能加速淋滤反应的进程。污泥浓度会影响生物淋滤的速度，污泥浓度越大，污泥体系对pH值下降的缓冲性就越大。实验结果表明，在实际工业应用中，将污泥含固率调节到4%后进行处理较合适。在剩余污泥中接种嗜酸性硫杆菌（T.ferrooxidans和T.thiooxidans）并添加底物亚铁/单质硫能有效地去除或溶出污泥中的重金属（Cu、Zn、Cd、Pb）。当以10g/L的Fe2+或8g/L的S（硫粉）的投加比例投加底物时，重金属Cu、Zn和Cd的滤除率最大。对于Pb的滤除需要为细菌提供更多的能源物。南京农业大学研究采用嗜酸性硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans和Thiobacillusthiooxidans)并添加S粉为能源物的生物淋滤技术应用于制革污泥中铬的去除(溶出)。序批式试验结果表明,淋滤处理8d，Cr的溶出率可高达100%(污泥中铬的原始浓度为14519mg/kg)。在能源物各种投加比例中，以4g/L的投加比例较好。污泥沉降与离心脱水试验表明,生物淋滤具有显著的污泥调理功效，显著提高污泥沉降与机械脱水性能.生物淋滤处理的污泥，经12h的静置沉降，污泥体积可减少57.2%，并且无需添加任何絮凝剂,即可取得良好的机械脱水效果。