一种厌氧酸化法去除污泥中Zn的方法与流程

文档序号:12570414阅读:382来源:国知局

本发明涉及城市污水处理厂污泥中重金属的去除方法,尤其是涉及一种厌氧酸化法去除污泥中Zn的方法。



背景技术:

污泥是城市污水处理厂处理污水的必然产物,污泥产生量与城市污水处理量呈正相关关系,随着城市化的发展,越来越多的污泥伴随着污水处理厂的建设和运行产生。

污泥中含有多种植物营养元素,包括氮、磷、钾及其他无机盐类等,可以通过适当的处理工艺后加以利用。安全有效的对污泥进行处理处置和资源化利用,是目前环境领域亟待解决的问题。污泥中含有的重金属是限制污泥资源化利用的一个主要因素。

目前去除污泥中重金属的常用的方法有生物淋滤法和化学法,生物淋滤法利用嗜酸性硫杆菌的直接或间接作用将固相重金属分离浸提出来,化学法采用向污泥中投加化学药剂,提高污泥的氧化还原电位或降低其pH值,使污泥中重金属转化为可溶的离子态或络合离子态。但以上两种方法都需要向污泥中投加一定量的化学药剂,如生物淋滤法需要投加FeSO4或S元素作为微生物的能源物质,化学法酸化污泥需投加大量的酸,并需要大量的碱性药剂中和淋滤液,不可避免的向环境中引入新的污染物。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种厌氧酸化法去除污泥中Zn的方法。

本发明的技术方案概述如下:

一种厌氧酸化法去除污泥中Zn的方法,包括以下步骤:

①水解酸化接种液的准备:取城市污水处理厂厌氧消化污泥5-10mL,加入1000mL营养液,10-30g淀粉,在密封、搅拌条件下,在28-35℃,厌氧培养15-20天,得到水解酸化接种液;

营养液组成:350-400mg/L的NH4Cl,50-100mg/L的KH2PO4,230-280mg/L的CaCl2·2H2O,300-350mg/L的MgSO4·7H2O,100-150mg/L的FeSO4·7H2O,0.6-0.75mg/L的ZnCl2,0.65-0.75mg/L的NiCl2,3.3-4.0mg/L的CoCl2,2.2-3.3mg/L的BCl3,6.8-8.2mg/L的MnSO4,7.1-7.8mg/L的KI,0.4-0.55mg/L的CuSO4,1.4-1.5mg/L的Na2MoO4·2H2O,余量为水;

②污泥的准备:将城市污水处理厂浓缩池收集的混合污泥在90-98℃水浴加热预处理2-3小时,自然沉降2-5小时,弃上清液,获得含固率4%-6%的污泥;

③用步骤①获得的水解酸化接种液,按体积比20%-40%接种到步骤②获得的污泥中,在密封、搅拌条件下,在28-35℃,厌氧培养15-25天;(将污泥中有机物降解为小分子有机酸,将污泥中的Zn分离浸出到水相)固液分离,得到Zn含量低的污泥,Zn含量高的水相。

步骤②污泥的准备优选为:将城市污水处理厂浓缩池收集的混合污泥在95℃水浴加热预处理2.5小时,自然沉降4小时,弃上清液,获得含固率5%的污泥。

步骤③优选为:用步骤①获得的水解酸化接种液,按体积比30%接种到步骤②获得的污泥中,在密封、搅拌条件下,在30℃,厌氧培养18天;固液分离,得到Zn含量低的污泥,Zn含量高的水相。本发明的优点:

本发明的优点:利用热水解预处理污泥,增加污泥中水解酸化过程可利用的有机物,除了水解酸化接种液准备阶段,去除重金属厌氧发酵过程中不再添加任何化学药剂,可高效去除污泥中的Zn。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种厌氧酸化法去除污泥中Zn的方法,包括以下步骤:

①水解酸化接种液的准备:取城市污水处理厂厌氧消化污泥8mL,加入1000mL营养液,20g淀粉,在密封、搅拌条件下,在32℃,厌氧培养18天,得到水解酸化接种液;

营养液组成:380mg/L的NH4Cl,80mg/L的KH2PO4,250mg/L的CaCl2·2H2O,330mg/L的MgSO4·7H2O,140mg/L的FeSO4·7H2O,0.7mg/L的ZnCl2,0.7mg/L的NiCl2,3.8mg/L的CoCl2,2.8mg/L的BCl3,7.5mg/L的MnSO4,7.5mg/L的KI,0.5mg/L的CuSO4,1.45mg/L的Na2MoO4·2H2O,余量为水;

②污泥的准备:将城市污水处理厂浓缩池收集的混合污泥在95℃水浴加热预处理2.5小时,自然沉降4小时,弃上清液,获得含固率5%的污泥;

③用步骤①获得的水解酸化接种液,按体积比30%接种到步骤②获得的污泥中,在密封、搅拌条件下,在30℃,厌氧培养18天;(将污泥中有机物降解为小分子有机酸,将污泥中的Zn分离浸出到水相)固液分离,得到Zn含量低的污泥,Zn含量高的水相。

污泥中重金属Zn的去除率可达到75%。

实施例2

一种厌氧酸化法去除污泥中Zn的方法,包括以下步骤:

①水解酸化接种液的准备:取城市污水处理厂厌氧消化污泥5mL,加入1000mL营养液,10g淀粉,在密封、搅拌条件下,在28℃,厌氧培养20天,得到水解酸化接种液;

营养液组成:350mg/L的NH4Cl,100mg/L的KH2PO4,230mg/L的CaCl2·2H2O,350mg/L的MgSO4·7H2O,100mg/L的FeSO4·7H2O,0.75mg/L的ZnCl2,0.65mg/L的NiCl2,4.0mg/L的CoCl2,2.2mg/L的BCl3,8.2mg/L的MnSO4,7.1mg/L的KI,0.55mg/L的CuSO4,1.4mg/L的Na2MoO4·2H2O,余量为水;

②污泥的准备:将城市污水处理厂浓缩池收集的混合污泥在90℃水浴加热预处理3小时,自然沉降5小时,弃上清液,获得含固率4%的污泥;

③用步骤①获得的水解酸化接种液,按体积比20%接种到步骤②获得的污泥中,在密封、搅拌条件下,在35℃,厌氧培养15天;(将污泥中有机物降解为小分子有机酸,将污泥中的Zn分离浸出到水相)固液分离,得到Zn含量低的污泥,Zn含量高的水相。

污泥中重金属Zn的去除率可达到66.9%。

实施例3

一种厌氧酸化法去除污泥中Zn的方法,包括以下步骤:

①水解酸化接种液的准备:取城市污水处理厂厌氧消化污泥10mL,加入1000mL营养液,30g淀粉,在密封、搅拌条件下,在35℃,厌氧培养15天,得到水解酸化接种液;

营养液组成:400mg/L的NH4Cl,50mg/L的KH2PO4,280mg/L的CaCl2·2H2O,300mg/L的MgSO4·7H2O,150mg/L的FeSO4·7H2O,0.6mg/L的ZnCl2,0.75mg/L的NiCl2,3.3mg/L的CoCl2,3.3mg/L的BCl3,6.8mg/L的MnSO4,7.8mg/L的KI,0.4mg/L的CuSO4,1.5mg/L的Na2MoO4·2H2O,余量为水;

②污泥的准备:将城市污水处理厂浓缩池收集的混合污泥在98℃水浴加热预处理2小时,自然沉降2小时,弃上清液,获得含固率6%的污泥;

③用步骤①获得的水解酸化接种液,按体积比40%接种到步骤②获得的污泥中,在密封、搅拌条件下,在28℃,厌氧培养25天;(将污泥中有机物降解为小分子有机酸,将污泥中的Zn分离浸出到水相)固液分离,得到Zn含量低的污泥,Zn含量高的水相。

污泥中重金属Zn的去除率可达到65.1%。

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