申请日2005.03.28
公开(公告)日2005.11.30
IPC分类号C02F1/62; C02F1/28
摘要
一种海藻酸钠包埋热失活活性污泥去除低浓度重金属方法，属重金属废水处理方法，此方法包括将城市污水处理厂的活性污泥进行洗涤、离心分离、加压烘干使其失去活性，然后用海藻酸钠-CaCl2包埋固定得到吸附材料-固定化海藻酸钙(CA)球;将CA球按一定的密度填充于固定反应器中，连续处理含Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+等低浓度混合重金属废水;用盐酸对吸附材料海藻酸钙球(CA球)上吸附的混合重金属实现选择洗脱。重金属用于回收，再生吸附材料重新使用。本发明的方法效率高，经济实用。
权利要求书
1、一种海藻酸钠包埋热失活活性污泥去除低浓度重金属方法，其 特征在于，包括热失活活性污泥的制备及包埋方法，包埋热失活 活性污泥处理混合重金属废水方法，重金属离子的解析方法，所 述失活活性污泥的制备及包埋方法包括：①将来自城市污水处理 厂的活性污泥经过2-5倍体积的生理盐水过筛洗涤1-4次，用 2500-3000rpm离心分离1-5min后，取固相在100-150℃、 0.1-0.3MPa下灭菌得到热失活活性污泥;②将上述热失活活性污 泥按重量比1∶2加入浓度为3-10%的海藻酸钠溶液中振荡，形 成均一混合物，用注射器将均一混合物注射到浓度为4%CaCl2溶 液中成球，将球置于3-8℃冰箱中固化交联20-48小时，用水洗 涤2-4次，即得到包埋海藻酸钙(CA)球;所述包埋热失活活性 污泥处理混合重金属废水方法是将分别含有10-100mg/L的 Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+的混合酸性废水(PH=4-5)，用泵打入 热失活活性污泥包埋固定床反应器，用吸附材料为230-250g、包 埋比为1∶2的固定化海藻酸钙(CA)球，填充高度为20-40cm， 吸附柱直径为4-8cm，控制出水流速为300-500ml/h，测定出水 中各种重金属的残留量;所述重金属离子的解吸方法是，将浓度 为0.01-0.10M(mol/L)的HCL溶液顺流通过被混合重金属饱和 的海藻酸钙固定化球球(CA)吸附柱进行吸附材料的洗脱与再生， 控制HCL溶液流速为3-5倍的吸附速度，测定流出酸中金属离子 浓度。
说明书
海藻酸钠包埋热失活活性污泥 去除低浓度重金属方法
技术领域
本发明涉及一种用海藻酸钠包埋热失活活性污泥去除含Cd2+、 Pb2+、Cu2+、Zn2+等低浓度重金属废水的方法，属金属废水处理方法。
背景技术
含重金属离子的工业废水主要来源于机械加工、矿山开采业、钢 铁及有色金属的冶炼、纺织、印染、化纤等行业。这些工业产生的含 铅、隔、铬、镍、铜等重金属废水具有较大的毒性，不仅对水生生物 构成威胁，而且可通过食物链最终危害到人类的健康。随着电镀、制 革、染料和防腐工业的发展，重金属对人体的污染越来越严重。因此 如何使废水中的重金属含量降低到排放标准以下，消除重金属的危害 并且有效回收废水中的重金属是当今环境保护工作中面临的一个非 常突出的问题。
传统的处理含重金属废水的方法很多，如化学沉淀法、离子交换 法、吸附法、电解法、凝聚法、膜分离法、氧化还原法和铁氧体法等。 这些传统方法存在一个共同缺点：当用于处理含量为1-100mg/L低 浓度重金属废水时，操作费用和原料成本相对过高，经济上不合算。
生物吸附法用作重金属废水处理是一个新兴的研究领域。国外从 80年代开始这方面的研究，90年代发展较快;国内在这方面的研究 也在走向成熟。目前各国学者大多采用纯种微生物吸附单一重金属离 子，且只是利用自然状态下的生物体。但水中往往是几种或多种金属 离子共存，且废水处理反应器是开放系统，难以利用纯种微生物。更 重要的是处于分散状态的生物体由于颗粒细小、机械强度低和固液分 离困难而无法规模化运行。因此，寻求高效、经济和实用的生物吸附 重金属技术显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的，在于提供了一种采用经过海藻酸钠包埋固定后的 热失活活性污泥连续处理低浓度的含Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+等混合重 金属废水的方法。
本发明的目的，还在于提供了一种吸附材料上吸附的混合重金属 实现选择洗脱和吸附材料再生技术。
本发明的方法是：
1.热失活活性污泥的制备及包埋方法
来自城市污水处理厂的活性污泥经过2-5倍体积的生理盐水过 筛洗涤1-4次，用2500-3000rpm离心1-5min后，取固相在100-150 ℃、0.1-0.3MPa下灭菌得到热失活活性污泥。
将热失活活性污泥按重量比1∶2加入浓度为3%的海藻酸钠溶 液中振荡。形成均一混合物。用注射器将均一混合物注射到浓度为4 %CaCl2溶液中成球，将球置于3-8℃冰箱中固化交联20-48小时，用 水洗涤2-4次，即得到包埋海藻酸钙(CA)球。
2.包埋热失活活性污泥处理混合重金属废水
含分别含有10-100mg/L的Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+的混合酸性废水 (pH=4-5)，用泵打入热失活活性污泥包埋固定床反应器。吸附材 料为230-250g包埋比为1∶2的固定化海藻酸钙(CA)球，填充高度 为20-40cm，吸附柱直径为4-8cm，控制出水流速为300-500ml/h， 测定出水中各种重金属的残留量。
3.重金属离子的解吸方法
将浓度为0.01-0.05M(mol/L)的HCl溶液顺流通过被混合重金 属饱和的CA球(海藻酸钙固定化球)吸附柱进行吸附材料的洗脱与 再生。控制HCl溶液流速为3-5倍的吸附速度，测定流出酸中金属 离子浓度。
本发明具有以下明显特点：
1.热失活活性污泥较其它生物体具有吸附混合重金属能力强、包 埋方便和保存时间长等特点。
2.海藻酸钠-CaCl2固定热失活活性污泥技术具有原料价格低 廉、固定化过程简单、成型后小球网络孔道结构良好、传质阻力小、 能在pH较低的环境中使用等优点，是制作用于处理重金属废水的固 定化细胞的优选材料。
3.对不同的重金属有很好的吸附性能，可连续处理低浓度的重金 属混合废水。
4.解吸方法简单，可用一般的化学方法解吸吸附材料上的重金属 离子，回收其中的贵金属。同时吸附材料再生后可重复使用。
