申请日2018.03.21
公开(公告)日2018.08.24
IPC分类号C02F3/34; C02F101/22; C02F103/16
摘要
本发明属于环境工程废水处理技术领域，涉及一种利用污泥裂解液强化Cr(VI)废水生物处理的方法。采用剩余污泥制备的污泥裂解液作为微生物生长代谢的基质，并将其加入含铬废水的生物处理过程中，利用污泥裂解液内丰富的有机质及腐殖酸，实现Cr(VI)生物处理过程中碳源的补充及Cr(VI)的强化降解。污泥裂解液的制备工艺简单、成本低，无二次污染。可以有效的克服含铬废水生物处理过程中碳源不足以及处理效率低的技术瓶颈。为剩余污泥的资源化利用和减量化提供新途径。
权利要求书
1.一种利用污泥裂解液强化Cr(VI)废水生物处理的方法，其特征在于，步骤如下：
步骤1、污泥裂解液的制备
取城市污水处理厂剩余污泥，调节其浓度为10-25g/L，加入氢氧化钠控制初始pH为10-12;在90-120℃的温度条件下裂解0.5-1.5小时，得到污泥裂解物;将污泥裂解物在8000-12000r/min离心10-30分钟，回收沉淀物，并收集上清液，加入盐酸调节上清液pH为7.0-7.2;在8000-12000r/min离心10-20分钟，回收沉淀物，收集上清液，即为污泥裂解液;
步骤2、污泥驯化
利用含铬废水对活性污泥进行驯化;污泥驯化采用浓度梯度方式进行;
驯化过程中逐步加入稀释倍数从高到低的等体积的含铬废水，同时加入葡萄糖作为碳源，逐步驯化直至Cr(VI)全部去除，且各项出水指标稳定，认为驯化结束;污泥驯化期间，反应温度保持在25-35℃;
步骤3、污泥裂解液强化生物处理Cr(VI)废水
将步骤1得到的污泥裂解液和步骤2得到的污泥加入到含铬废水中，控制污泥裂解液浓度为200-500mg/L，污泥浓度为3-5g/L，混合后反应6-72小时。
说明书
一种利用污泥裂解液强化Cr(VI)废水生物处理的方法
技术领域
本发明属于环境工程废水处理技术领域，涉及一种利用污泥裂解液强化Cr(VI)废水生物处理的方法。
背景技术
随着社会工业的进步，冶金、电镀以及制革等行业在迅速发展，这些行业排放的废水中包含大量的铬。铬在水中主要以六价铬和三价铬形式存在，其中六价铬具有强毒性，是致癌物、致畸物和诱变剂。此外，由于Cr(VI)具有高溶解度，使得它具备高度的流动性和生物活性，更容易在生物体内富集，从而威胁到人类的生命安全。而Cr(III)具有较低的毒性，并且更有易于形成氢氧化物沉淀从而从水中去除。所以有效的将Cr(VI)还原为Cr(III)是处理含铬废水的关键。含铬废水的处理有物理、化学以及生物法。物理法和化学法在一定程度上存在不足，如成本高、二次污染等，而生物法具有反应温和、能耗低、对环境影响小等优点。因此，生物法是处理含铬废水的首选技术。
在目前的Cr(VI)生物处理过程中，其存在的主要问题是：六价铬的还原需要有机碳充当电子供体，而含铬废水常存在碳源不足的情况，需外加碳源以保证高效的生物处理效率，但常用的外加碳源如甲醇等成本均较高且有毒，这严重的阻碍了铬的生物还原处理效率。剩余污泥作为生物处理的主要副产物，产量大且处理成本高，但其内部所含有的丰富的有机质则可以作为微生物可利用的碳源，同时还可以介导污染物的降解。这不仅可以降低Cr(VI)的生物处理成本，提高Cr(VI)的生物降解效率，同时可以实现剩余污泥的资源化利用。
发明内容
本发明的目的是针对含铬废水生物处理过程中碳源不足以及降解速度慢效率低的技术瓶颈，同时实现剩余污泥的资源化利用，为含铬废水提供一种经济高效的生物强化处理方法。
本发明的技术解决方案是采用剩余污泥制备的污泥裂解液作为微生物生长代谢的基质，并将其加入含铬废水的生物处理过程中，利用污泥裂解液内丰富的有机质及腐殖酸，实现Cr(VI)生物处理过程中碳源的补充及Cr(VI)的强化降解。
本发明的技术方案：
一种利用污泥裂解液强化Cr(VI)废水生物处理的方法，步骤如下：
步骤1、污泥裂解液的制备
取城市污水处理厂剩余污泥，调节其浓度为10-25g/L，加入氢氧化钠控制初始pH为10-12;在90-120℃的温度条件下裂解0.5-1.5小时，得到污泥裂解物;将污泥裂解物在8000-12000r/min离心10-30分钟，回收沉淀物，并收集上清液，加入盐酸调节上清液pH为7.0-7.2;在8000-12000r/min离心10-20分钟，回收沉淀物，收集上清液，即为污泥裂解液;
步骤2、污泥驯化
利用电镀或冶金等含铬废水对活性污泥进行驯化;污泥驯化采用浓度梯度方式进行;驯化过程中逐步加入稀释倍数从高到低的等体积电镀或冶金含铬废水，同时加入葡萄糖作为碳源，逐步驯化直至Cr(VI)全部去除，且各项出水指标稳定，认为驯化结束;污泥驯化期间，反应温度保持在25-35℃;
步骤3、污泥裂解液强化生物处理Cr(VI)废水
将步骤1得到的污泥裂解液和步骤2得到的污泥加入到含铬废水中，控制污泥裂解液浓度(以mg COD/L计)为200-500mg/L，污泥浓度为3-5g/L，混合后反应6-72小时。
本发明的有益效果：
(1)污泥裂解液的制备工艺简单、成本低，无二次污染。
(2)可以有效的克服含铬废水生物处理过程中碳源不足以及处理效率低的技术瓶颈。
(3)为剩余污泥的资源化利用和减量化提供新途径。
