本發(fā)明涉及皮革鞣制污泥中重金屬處理，尤其涉及一種高鉻制革污泥中鉻的浸出方法。

背景技術(shù)：

1、皮革生產(chǎn)中有90％以上是用鉻鹽鞣制的，但僅有60％的鉻能與皮革發(fā)生反應(yīng)，剩余的鉻通過廢水排放進入制革污泥中，構(gòu)成了環(huán)境污染的潛在風(fēng)險。制革污泥由多種復(fù)雜成分組成，其中重金屬鉻含量遠(yuǎn)超國家規(guī)定最高限值。高濃度的鉻會對土壤、淡水環(huán)境、水生生物以及人體等造成損害。高鉻制革污泥的處理與處置是一個挑戰(zhàn)性的課題，傳統(tǒng)的物理和化學(xué)處理方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)鉻的去除，但往往伴隨著高成本、二次污染等問題。因此，尋找一種既環(huán)保又高效的鉻去除技術(shù)是當(dāng)前研究熱點。

2、化學(xué)酸浸法選擇性低，去除率穩(wěn)定，能在短時間內(nèi)去除制革污泥中大部分重金屬，cr去除率達(dá)到60～80％，且耗酸量大，成本高，處理過程會產(chǎn)生二次污染等問題。生物瀝浸技術(shù)具有低成本、低能耗和環(huán)境友好的特性，但在高鉻制革污泥處理方面存在去除率不穩(wěn)定，耗時長，浸出效率較低的缺點。單一的化學(xué)酸浸和生物瀝浸處理高鉻制革污泥后，殘渣的浸出毒性也不能穩(wěn)定滿足一般固廢標(biāo)準(zhǔn)要求，限制了其工程化推廣應(yīng)用。因此，開發(fā)經(jīng)濟高效且環(huán)境友好的鉻去除技術(shù)成為迫切需要，以解決上述傳統(tǒng)技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中高鉻制革污泥中鉻的去除成本高、浸出周期長、容易造成二次污染的問題。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，包括如下步驟：

4、(1)將高鉻制革污泥和稀硫酸混合后進行酸浸，得到化學(xué)浸出液和化學(xué)浸出殘渣；

5、(2)將化學(xué)浸出殘渣稀釋后接種馴化后復(fù)合硫桿菌種，調(diào)整ph值并添加營養(yǎng)劑，進行生物瀝浸，得到生物浸出液和生物浸出殘渣。

6、(3)將化學(xué)浸出液、生物浸出液、硫酸溶液、重鉻酸鈉溶液和葡萄糖溶液混合，調(diào)整堿度后進行攪拌，得到鉻鞣劑。

7、作為優(yōu)選，所述步驟(1)中，高鉻制鉻污泥和稀硫酸的用量比為1g:10～30ml；所述稀硫酸的濃度為0.25～1.2mol/l。

8、作為優(yōu)選，所述步驟(1)中，酸浸的溫度為20～50℃，酸浸的時間為30～140min，酸浸的振蕩速度為100～300rpm。

9、作為優(yōu)選，所述步驟(2)中，化學(xué)浸出殘渣稀釋后的固含量為0.5～5％；所述馴化后復(fù)合硫桿菌種包含氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌；所述馴化后復(fù)合硫桿菌種的接種量為5～25％。

10、作為優(yōu)選，所述氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌的接種量之比為1～4：1～3。

11、作為優(yōu)選，所述步驟(2)中，調(diào)整后的ph值為3～5；所述營養(yǎng)劑為硫化亞鐵和硫單質(zhì)；所述生物瀝浸的溫度為25～30℃，生物瀝浸的振蕩速度為160～200rpm。

12、作為優(yōu)選，所述步驟(3)中，硫酸溶液的濃度為0.2～0.4mol/l，重鉻酸鈉溶液的濃度為0.06～0.15mol/l，葡萄糖溶液的濃度為0.11～0.22mol/l。

13、作為優(yōu)選，所述步驟(3)中，硫酸溶液的添加量占化學(xué)浸出液和生物浸出液體積之和的1～3％，重鉻酸鈉溶液的添加量占化學(xué)浸出液和生物浸出液體積之和的1～2％，葡萄糖溶液的添加量占化學(xué)浸出液和生物浸出液體積之和的0.1～1％。

14、作為優(yōu)選，所述步驟(3)中，調(diào)整后的堿度為18～25％。

15、作為優(yōu)選，所述步驟(3)中，攪拌的溫度為90～120℃，時間為90～120min，振蕩速度為180～220rpm。

16、本發(fā)明的有益效果：

17、(1)本發(fā)明首先采用化學(xué)酸浸的方法，有效破壞鉻吸附平衡和鉻的化學(xué)形態(tài)，為生物處理階段創(chuàng)造有利條件。在化學(xué)酸浸的基礎(chǔ)上，采用馴化后復(fù)合硫桿菌進行生物瀝浸，利用其氧化還原能力進一步促進cr的溶解和去除，剩余鉻以更穩(wěn)定的形態(tài)殘留，實現(xiàn)高重金屬含量的危險廢物到一般固體廢物的轉(zhuǎn)變。通過化學(xué)酸浸與生物瀝浸協(xié)同浸出的方法，高鉻制革污泥的表面形貌和顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，酸浸溶解鉻化合物后留下的空間進一步促進生物瀝浸，生物瀝浸通過對金屬離子的釋放和有機基質(zhì)的降解，進一步提高鉻的浸出率，降低對環(huán)境的潛在毒性。

18、(2)本發(fā)明的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，將化學(xué)酸浸的快速反應(yīng)和生物瀝浸的環(huán)境友好性相結(jié)合，對鉻的去除率可高達(dá)99％以上，效果顯著優(yōu)于單一工藝，是目前階段可行和最優(yōu)工藝，對鉻浸出液進一步加工和處理，進入鉻鞣工段作為鉻鞣劑，實現(xiàn)循環(huán)利用。

19、(3)通過本發(fā)明的鉻的浸出方法能夠降低高鉻制革污泥對環(huán)境的潛在威脅，浸出渣符合國家標(biāo)準(zhǔn)對一般固體廢物要求。經(jīng)過聯(lián)合方式處理后的污泥的浸出毒性能夠滿足《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》(gb?5085.3—2007)中的危害成分濃度限制要求，實現(xiàn)高重金屬含量的危險廢物到一般固體廢物的轉(zhuǎn)變，能夠大幅節(jié)約制革污泥危險廢物處理成本，實現(xiàn)污泥資源化利用。

技術(shù)特征：

1.一種高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，其特征在于，所述步驟(1)中，高鉻制鉻污泥和稀硫酸的用量比為1g:10～30ml；所述稀硫酸的濃度為0.25～1.2mol/l。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，其特征在于，所述步驟(1)中，酸浸的溫度為20～50℃，酸浸的時間為30～140min，酸浸的振蕩速度為100～300rpm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任意一項所述的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，其特征在于，所述步驟(2)中，化學(xué)浸出殘渣稀釋后的固含量為0.5～5％；所述馴化后復(fù)合硫桿菌種包含氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌；所述馴化后復(fù)合硫桿菌種的接種量為5～25％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，其特征在于，所述氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌的接種量之比為1～4：1～3。

6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，其特征在于，所述步驟(2)中，調(diào)整后的ph值為3～5；所述營養(yǎng)劑為硫化亞鐵和硫單質(zhì)；所述生物瀝浸的溫度為25～30℃，生物瀝浸的振蕩速度為160～200rpm。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，其特征在于，所述步驟(3)中，硫酸溶液的濃度為0.2～0.4mol/l，重鉻酸鈉溶液的濃度為0.06～0.15mol/l，葡萄糖溶液的濃度為0.11～0.22mol/l。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，其特征在于，所述步驟(3)中，硫酸溶液的添加量占化學(xué)浸出液和生物浸出液體積之和的1～3％，重鉻酸鈉溶液的添加量占化學(xué)浸出液和生物浸出液體積之和的1～2％，葡萄糖溶液的添加量占化學(xué)浸出液和生物浸出液體積之和的0.1～1％。

9.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，其特征在于，所述步驟(3)中，調(diào)整后的堿度為18～25％。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，其特征在于，所述步驟(3)中，攪拌的溫度為90～120℃，時間為90～120min，振蕩速度為180～220rpm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種高鉻制革污泥中鉻的浸出方法，屬于皮革鞣制污泥中重金屬處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將高鉻制革污泥和稀硫酸混合后進行酸浸，得到化學(xué)浸出液和化學(xué)浸出殘渣；再將化學(xué)浸出殘渣稀釋后接種馴化后復(fù)合硫桿菌種，調(diào)整pH值并添加營養(yǎng)劑，進行生物瀝浸，得到生物浸出液和生物浸出殘渣；最后將化學(xué)浸出液、生物浸出液、硫酸溶液、重鉻酸鈉溶液和葡萄糖溶液混合，調(diào)整堿度后進行攪拌，得到鉻鞣劑。本發(fā)明的高鉻制革污泥中鉻的浸出方法對鉻的去除率可高達(dá)99％以上，效果顯著優(yōu)于單一工藝，是目前階段可行和最優(yōu)工藝，對鉻浸出液進一步加工和處理，進入鉻鞣工段作為鉻鞣劑，實現(xiàn)循環(huán)利用。

技術(shù)研發(fā)人員：陳勇,高鏡清,王晴,李林帥,陳少華,何冰,王文垅,申愈,張成才,張達(dá),石晨茜,盧可欣
受保護的技術(shù)使用者：鄭州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28