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铬渣的细菌解毒工艺研究

李雄  
【摘要】: 随着国民经济的快速增长,我国铬化合物生产有了较快的发展,目前我国铬化合物的生产和消费量已成为世界上第一,但其生产过程中所排放的有毒废渣——铬渣毒性很大,严重污染生态环境和危害人体健康。全国每年新排放铬渣约60万t,历年累计堆存量近600万t,经过解毒处理或综合利用的不足17%。严重污染土壤1250多万t。而目前的主要治理方法均存在处理成本高、吃渣量小、引起二次污染等原因,不能彻底解决铬渣污染问题。 近年来,生物法治理含铬废水因其投资小、运行费用低、无二次污染等优点,引起广泛注意并获得了较快的发展。但生物法治理铬渣的报道还甚为少见。 针对此现状,课题组通过前期的研究,在铬渣堆埋场附近的淤泥中己获得一株耐高碱度、高Cr(Ⅵ)浓度的高效还原Cr(Ⅵ)的有效菌株Ch—1菌。该菌适应强碱性环境,能耐受pH为12的高碱度,其Cr(Ⅵ)耐受能力可达4 g/L以上,且能在高碱度高Cr(Ⅵ)浓度的情况下有效还原Cr(Ⅵ)。 在此基础上,本文提出了铬渣生物解毒新思路:通过摇瓶实验初步确定铬渣细菌解毒的可行性,利用柱浸实验优化各工艺参数,最后进行了铬渣细菌解毒的半工业化试验。 通过以上研究,获得如下研究成果: 1.铬渣原渣中六价铬含量7.394 g/kg,其中水溶性六价铬含量为1.756g/kg,浸出毒性22.133ppm,均远超国家标准。铬渣细菌解毒能有效解决浸出液pH值、Cr(Ⅵ)浓度较高的问题。在解毒周期内由于细菌的还原作用,浸出液pH值能降低到9以下,浸出液Cr(Ⅵ)浓度解毒为0ppm。 2.柱浸实验研究结果表明:温度、粒径、初始pH值均是细菌解毒铬渣过程重要的工艺影响因素,当温度为28℃,粒径为4~8mm,初始pH为10.0时,能取得较好的细菌解毒效果,渣中六价铬全量由最初的7.394 mg/kg降低到最终的0.585mg/kg,浸出率达到92.088%。 3.中试实验研究结果证明了铬渣细菌解毒工业化的可行性,为铬渣的解毒开辟了新的途径。采用“铬渣造粒-细菌堆浸”工艺进行了铬渣堆的现场工艺条件优化试验,并运行了10吨/批规模的细菌解毒铬渣并选择性回收渣中金属铬的示范工程。经过7~10天的细菌解毒,铬渣解毒彻底,完全达到国家危险废物浸出毒性鉴别标准(GB5085-1996)。折合吨渣处理成本为200元。


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