一种基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法

1.本发明属于环保技术领域，具体涉及一种基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法。


背景技术：

2.电镀污泥作为金属表面处理行业典型固废，富集了大宗金属-铜和锌，以及关键战略金属-镍和铬等。若该类污泥不能被妥善处理，将造成资源浪费和环境污染，最终危害人类可持续发展。其中，综合电镀污泥是一类量大、成分复杂且比较难处理的电镀污泥。
3.要实现电镀污泥中有价金属高值资源化和无害化利用，首要问题是高效溶出电镀污泥中的有价金属。传统湿法冶金技术(如酸浸法、氨浸法等)更多适用于处理回收高品位、成分简单的分质电镀污泥(尤其以铜、镍提取为主)，对综合电镀污泥处理局限大；尤其是对存在于硫化物/有机物结合态和残渣态等复杂难溶态中重金属溶出效果不佳，导致重金属浸出不彻底，浸出渣二次污染。
4.生物湿法冶金技术(生物浸出，bioleaching)已成为贫/尾矿、工业废渣、电子电器废弃物、城市污泥等含重金属固废资源回收利用技术的前沿与热点。相较于传统选矿-火法冶炼工艺，生物浸出工艺流程短、成本低、环境友好，全周期评估发现可降低45％能耗、12％水耗，38％co2排放和15％so2排放，尤其适合复杂/低品位物料资源化处理。电镀污泥生物浸出过程主要通过生物氧化亚铁产生氧化剂-fe
3+
(式(1))、氧化还原态硫生成浸出剂-h2so4(式(2))或生物合成表面活性剂和有机酸等代谢产物促进电镀污泥中有价金属的溶出(式(3)-(4))：
5.4fe
2+ + o
2 + 4h
+
ꢀ→ꢀ
4fe
3+ + 2h2o (bio-oxidation)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
6.s + h2o + 3/2o2ꢀ→ꢀ
h2so
4 (bio-oxidation)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
7.m(oh)2+2h
+
→ꢀm2+ +2h2o
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
8.ms + 2fe
3+
ꢀ→ꢀm2+
+ 2fe
2+ + s
ꢀꢀꢀꢀ
(4)
9.与传统化学湿法浸出(硫酸或fecl3浸出)相比，同等条件下电镀污泥生物浸出效果更佳。作为已被证实的生物技术，生物浸出在含金属固废资源化利用领域具有广泛应用前景和市场需求。但面对工业化应用仍存在一些问题未得到妥善解决，如浸出体系电位过高伴随fe
3+
沉淀引起得钝化抑制浸出作用，进而导致浸出速率慢和浸出不彻底。另外，综合电镀污泥溶出的有毒阳离子及高固形物含量等极端恶劣浸出环境对直接接触的嗜酸微生物生长及氧化活性有抑制作用。所以，传统生物浸出综合电镀污泥效果不理想，浸出渣不能转为一般固废，需要进一步处理处置，操作繁琐。
10.cn 108147638 b中国专利文献公开了一种从电镀污泥中回收铜的方法。采用800-1000℃高温煅烧(1-2h)将电镀污泥中的重金属离子氧化，然后用铜块富集的菌丝浸出已氧化的铜离子(10-12h)，最后用na2s沉淀cu
2+
并制备铜产品。过程将固相难溶态金属转化为易溶解的氧化态，但过程高温煅烧，存在能耗高，废气二次污染严重等问题，实际的工业应用可能存在一定的限制性。
11.综上所述，现有的电镀污泥生物处理技术存在处理对象简单、操作复杂、处理效果还不够理想、成本高等问题，尤其是目前还没有能够有效的生物浸出方法可以应用于综合电镀污泥的高效浸出脱毒和资源回收利用的方法，导致难以实现工业化应用。


技术实现要素：

12.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，通过采用化学酸浸、嗜酸微生物菌剂固定培养以及电化学生物浸出，缩短重金属的浸出时间，减少化学酸耗，避免杂质引入，实现电镀污泥中多种目的金属同步并高效浸出，实现浸出渣无害化，解决综合电镀污泥资源化利用难题。
13.本发明提供了如下的技术方案：
14.一种基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，包括以下步骤：
15.取适量电镀污泥加水制浆，然后加入第一酸溶液进行化学酸浸，化学酸浸结束后进行固液分离，得到酸浸液和酸浸渣；
16.复配嗜酸微生物菌剂并进行固定化培养，得到含有铁离子的活性菌液；
17.将所述活性菌液与酸浸渣混合均匀构成生物浸出体系，在生物浸出体系外施加可控恒定电势调控生物浸出体系的氧化还原电位，同时加入第二酸溶液进行电-化学-生物浸出，电化学生物浸出结束后进行固液分离，得到生物浸出液和生物浸出渣。
18.进一步的，所述电镀污泥加水制浆后固液比为1：(5～20)。
19.进一步的，所述第一酸溶液为浓度为98％的硫酸(密度为1.84g/ml)，化学酸浸过程中调节ph为1.5～3.5，化学酸浸的时间为0.5～3h。
20.进一步的，所述嗜酸微生物菌剂包括嗜酸氧化亚铁硫杆菌(acidithiobacillus ferrooxidans)、嗜铁钩端螺旋杆菌(leptospirillum ferriphilum)、耐冷嗜酸铁氧化菌(acidithiobacillus ferrivorans)及隐藏嗜酸菌(acidiphilium cryptum)中的两种或多种；
21.所述嗜酸氧化亚铁硫杆菌为保藏号cctcc m 2015016的嗜酸氧化亚铁硫杆菌，其命名为嗜酸氧化亚铁硫杆菌cs78，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心；
22.所述嗜铁钩端螺旋杆菌为保藏号cctcc m 2015015的嗜铁钩端螺旋杆菌，其命名为嗜铁钩端螺旋杆菌cs54，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心；
23.所述耐冷嗜酸铁氧化菌为保藏号cctcc m 2015013的耐冷嗜酸铁氧化菌，其命名为耐冷嗜酸铁氧化菌cs31，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心；
24.所述隐藏嗜酸菌为保藏号cctcc hb 20082576的隐藏嗜酸菌，其命名为隐藏嗜酸菌1，其于2007年6月15日被保藏于中国典型培养物保藏中心。进一步的，所述嗜酸微生物菌剂由嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋杆菌、耐冷嗜酸铁氧化菌及隐藏嗜酸菌按(2～5)：(1～3)：(1～5)：(1～4)的数量比复配混合得到。
25.进一步的，所述嗜酸微生物菌剂在20～40℃下通过聚氨酯海绵固定化培养，优选为30℃，所得到的活性菌液中fe
3+
的浓度为3～12g/l的，游离微生物的浓度为1
×
108～5
×
108cells/ml，活性菌液的电位≥550mv。
26.进一步的，所述活性菌液与酸浸渣混合后的固液比为(1～3)：20。
27.进一步的，在所述生物浸出体系外施加的可控恒定电势为-0.2～0.7v，优选为0.2
～0.4v，所述生物浸出体系的氧化还原电位为380～500mv。
28.进一步的，所述第二酸溶液为体积浓度为50％的硫酸，所述电化学生物浸出过程中调节ph为1.5～2.4，电化学生物浸出的温度为20～40℃，时间为3～12h，优选为8h。
29.进一步的，所述化学酸浸过程中进行速度为300～400r/min的搅拌，电化学生物浸出过程中进行速度为250～450r/min的搅拌。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
31.(1)本发明通过采用化学酸浸预处理电镀污泥，降低后续生物浸出恶劣环境对极端嗜酸微生物复合菌剂的毒性作用；通过对嗜酸微生物菌剂进行固定化培养，可连续得到含有高浓度铁离子的高活性菌液；通过电-化学强化生物浸出，耦合调控体系氧化还原电位，加速电镀污泥中重金属的进一步浸出，缩短浸出时间，大大提高浸出效率；化学酸浸和电化学生物浸出所产生的酸浸液和生物浸出液可用于后续金属的分步分离，利用率高。
32.(2)本发明将电-化学和生物浸出相结合，施加可控恒定电势耦合调控生物浸出体系的氧化还原电位，一方面能有效提高嗜酸微生物复合菌剂生长繁殖速度和代谢活性，另一方面借助外加恒电势还原fe
3+
，同步耦合嗜酸微生物氧化浸出，调控生物浸出体系氧化还原电位于最适范围，避免fe
3+
沉淀钝化抑制作用，同时高效率利用fe
3+
氧化作用促进存在于硫化物/有机物结合态和残渣态等复杂难溶态中重金属释放，从而实现对难处理综合电镀污泥中高效浸出及无害化处理；此外，电化学调控未向体系引入新的杂质，未增加后续浸出液重金属分离难度，具有实际意义。
33.(3)本发明提供的方法条件温和，操作简单，可显著减少整个酸耗量，高效浸出，减少环境污染，是一种减量化、无害化和资源化浸出金属固废中重金属的新生物-电化学方法。
34.(4)本发明不仅可以高效处理难处理的综合电镀污泥，还可以用于回收处理硫化物为主的电镀污泥和氧化物为主的易处理分质电镀污泥，电镀污泥可含有铜、镍、锌和铬等金属，处理后浸出渣可通过毒性浸出测试实验，浸出渣转为一般固废，无需二次处理且对环境无二次危害；本发明也可推广应用至难处理原生矿及其他含重金属城市矿产等的资源化、无害化处理处置。
附图说明
35.图1是本发明实施例2中电镀污泥中重金属的形态分布；
36.图2是本发明实施例2中基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的工艺流程图；
37.图3是本发明实施例2中方法与传统生物浸出方法的重金属浸出率比较图；
38.图4是本发明实施例3中干基电镀污泥的xrd晶相分析；
39.图5是本发明实施例3中电镀污泥中重金属的形态分布；
40.图6是本发明实施例3中方法与传统酸浸、生物浸出方法的重金属浸出率比较图。
具体实施方式
41.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
42.实施例1
43.本实施例提供一种基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，步骤如下：
44.(1)化学酸浸。
45.取适量电镀污泥加水制浆，形成固液比为1：(5～20)的浆液，然后加入第一酸溶液(浓度为98％的硫酸密度为1.84g/ml)调节ph为1.5～3.5，以300～400r/min的速度搅拌，进行0.5～3h的化学酸浸，化学酸浸结束后进行固液分离，得到酸浸液和酸浸渣。
46.(2)嗜酸微生物菌剂固定化及高浓度培养。
47.所述嗜酸微生物菌剂包括嗜酸氧化亚铁硫杆菌(acidithiobacillus ferrooxidans)、嗜铁钩端螺旋杆菌(leptospirillum ferriphilum)、耐冷嗜酸铁氧化菌(acidithiobacillus ferrivorans)及隐藏嗜酸菌(acidiphilium cryptum)中的两种或多种。其中，嗜酸氧化亚铁硫杆菌为保藏号cctcc m 2015016的嗜酸氧化亚铁硫杆菌，其命名为嗜酸氧化亚铁硫杆菌cs78，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心；嗜铁钩端螺旋杆菌为保藏号cctcc m 2015015的嗜铁钩端螺旋杆菌，其命名为嗜铁钩端螺旋杆菌cs54，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心；耐冷嗜酸铁氧化菌为保藏号cctcc m 2015013的耐冷嗜酸铁氧化菌，其命名为耐冷嗜酸铁氧化菌cs31，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心；隐藏嗜酸菌为保藏号cctcc hb 20082576的隐藏嗜酸菌，其命名为隐藏嗜酸菌1，其于2007年6月15日被保藏于中国典型培养物保藏中心。
48.本实施例中嗜酸微生物菌剂由嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋杆菌、耐冷嗜酸铁氧化菌及隐藏嗜酸菌按(2～5)：(1～3)：(1～5)：(1～4)的数量比复配混合得到。将该嗜酸微生物菌剂在20～40℃下通过聚氨酯海绵固定化培养，得到含有高浓度铁离子的高活性菌液，其中，活性菌液中fe
3+
的浓度为3～12g/l的，游离微生物的浓度为1
×
108～5
×
108cells/ml，活性菌液的电位≥550mv。
49.(3)电化学生物浸出。
50.将步骤(2)的活性菌液与步骤(1)的酸浸渣混合均匀，混合后的固液比为(1～3)：20，构成生物浸出体系，在生物浸出体系外施加-0.2～0.7v的可控恒定电势调控生物浸出体系的氧化还原电位在380～500mv范围内，同时加入第二酸溶液(体积浓度为50％的硫酸)调节ph为1.5～2.4，进行电化学生物浸出，浸出的温度为20～40℃，时间为3～12h，搅拌速度为250～450r/min，电化学生物浸出结束后进行固液分离，得到生物浸出液和生物浸出渣。
51.实施例2
52.本实施例采用广东某电镀厂产生的综合电镀污泥为原料，所选用的电镀污泥原样外观呈深灰色，含水率约为72.12％；污泥呈碱性(ph值约9.31)；污泥干样中有机挥发性固体含量约为4.38％。电镀污泥中含有的有机物组份来源于电镀添加剂及废水处理时选用的有机絮凝剂等，成份较复杂。电镀污泥干基中主要含有3.192％cu、21.03％zn、0.799％ni、1.792％cr、16.12％fe、6.26％ca等金属。cu、ni和zn在电镀污泥中主要以酸可溶态和fe-mn氧化物结合态存在，两者所占比例之和72％以上。cr主要以硫化物/有机物结合态(11.14％)和残渣态(85.48％)存在(如图1所示)，浸出难度大。
53.如图2所示，采用实施例1提供的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的
方法对上述电镀污泥进行处理，具体步骤如下：
54.(1)化学酸浸。称取干基电镀污泥500g多份，加入水制成浆液(固液比为1：5)；连续加入98％浓硫酸控制浸出体系ph在3.0左右，于30℃条件下400r/min搅拌浸出3h。浸出完成后采用抽滤进行固液分离，获得酸浸液和酸浸渣。将多份酸浸渣混合，用ph＝2.2的酸水清洗2～3次，烘干待用。
55.(2)嗜酸微生物菌剂固定化及高浓度培养。首先将嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋杆菌、耐冷嗜酸铁氧化菌及隐藏嗜酸菌按照数量比例为5：3：1：4复配混合培养，并通过聚氨酯海绵模块化、固定化培养。培养条件为：添加3g/l fe
2+
能源，培养ph用50％硫酸调控不超过2.5，温度设定为30℃，连续搅拌48h，获得含有2
×
108cells/ml游离菌和氧化还原电位≥600mv的活性菌液。
56.(3)电化学生物浸出脱毒处理。将步骤(2)的活性菌液与步骤(1)的酸浸渣混合均匀制浆，混合后的固液比为3：20；同时在生物浸出体系外加可控恒定电势0.5v调控生物浸出体系的氧化还原电位于500mv，加少量酸控制体系ph于2.2左右，在30℃下450r/min搅拌浸出4h。完成浸出后通过过滤进行固液分离，获得生物浸出液和生物浸出渣。
57.(4)酸浸液和生物浸出液混合用于后续金属分步分离。
58.(5)生物浸出渣用ph＝2.2的酸性水溶液清洗3次，得到洗涤液和清洗渣。取适量清洗渣于105℃烘箱中烘干，测定其中残留金属量。电镀污泥中各金属浸出率为：cu 98.2％、zn 100％、cr 97.2％和ni 99.0％。与传统的生物浸出相比，本实施例处理浸出综合电镀污泥的cu、ni、zn和cr浸出率提高了10％～38.4％％(如图3所示)；耗酸量降低了20％～40％。浸出洗涤渣中残留的微量金属主要以残渣态存在，难溶出。
59.实施例3
60.本实施例采用江苏某电镀厂产生的综合电镀污泥为原料。所选用的电镀污泥含水率约为50.1％；污泥呈中性(ph值约6.6)；干基电镀污泥主要含有cu(1.48％)、zn(6.66％)、cr(15.5％，经价态分析主要为三价铬)、ni(0.85％)、fe(4.35％)和ca(11.19％)。
61.通过xrd分析脱水电镀污泥的矿物相表明只有结晶形式的caso4·
2h2o存在；其他物质(cu、zn、cr和ni及其化合物)，以无定形物质形式存在(如图4所示)。对该电镀污泥中重金属形态分析发现，30％～50％的cu、zn、cr和ni在污泥中以硫化物/有机物结合态和残渣态存在(如图5所示)，传统酸浸工艺无法满足该类电镀污泥中重金属的高效浸提。
62.采用实施例1提供的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法对上述电镀污泥进行处理，具体步骤如下：
63.(1)化学酸浸。称取干基电镀污泥450g多份，分别加入水制成浆液(固液比为1：10)；连续加入98％浓硫酸控制浸出体系ph在2.0左右，于40℃条件下350r/min搅拌浸出2h。浸出完成后采用真空抽滤进行固液分离，获得酸浸液和酸浸渣。将多份酸浸渣混合，用ph＝2.2的酸水清洗2～3次，烘干待用。
64.(2)嗜酸微生物菌剂固定化及高浓度培养。首先将嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋杆菌、耐冷嗜酸铁氧化菌及隐藏嗜酸菌按照数量比例为5：3：1：1复配混合培养，并通过聚氨酯海绵模块化、固定化培养。培养条件为：添加7g/l fe
2+
能源，培养ph用50％的硫酸调控不超过2.0，温度设定为40℃，连续搅拌60h，获得含有3
×
108cells/ml游离菌和氧化还原电位≥600mv的活性菌液。
65.(3)电化学生物浸出脱毒处理。将步骤(2)的活性菌液与步骤(1)的酸浸渣混合均匀制浆，混合后的固液比为1：10；同时在生物浸出体系外加可控恒定电势0.3v调控生物浸出体系电位于450mv，加少量酸控制体系ph于1.8左右，在40℃下350r/min搅拌浸出6h。完成浸出后通过过滤进行固液分离，获得生物浸出液和生物浸出渣。
66.(4)酸浸液和生物浸出液混合用于后续金属分步分离。
67.(5)生物浸出渣用ph＝2.2的酸性水溶液清洗3次，得到洗涤液和清洗渣。取适量清洗渣于105℃烘箱中烘干，测定其中残留金属量。如图6所示，本实施例电镀污泥中各金属浸出率为：cu 95.2％、zn 100％、cr 98.2％和ni 92.0％，比传统酸浸的金属浸出率提高了20～35.5％，比普通生物浸出的金属浸出率提高了5.6％～11.2％；采用同等条件浸出时，传统酸浸耗时8h，传统生物浸出流程耗时62h(包括酸浸2h+生物浸出60h)，本实施例耗时8h(包括酸浸2h+电化学生物浸出6h)，说明本实施例提供的方法重金属浸出时间短、效率高。
68.实施例4
69.本实施例采用厦门某固废处理中心的综合电镀污泥为原料。原样含水率较高，约为75％
±
0.15；污泥呈碱性，ph值约为10.2。其中，电镀污泥干基含有cu 5.35％、zn 4.46％、ni 6.2％、cr 12.44％和fe 2％。
70.采用实施例1提供的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法对上述电镀污泥进行处理，具体步骤如下：
71.(1)化学酸浸。称取干基电镀污泥加入水制成浆液(固液比为1：20)；连续加入98％浓硫酸控制浸出体系ph在1.5左右，于300r/min搅拌浸出1h。浸出完成后采用真空抽滤进行固液分离，获得酸浸液和酸浸渣。将多份酸浸渣混合，用ph＝2.2的酸水清洗2～3次，烘干待用。
72.(2)嗜酸微生物菌剂固定化及高浓度培养。首先将嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋杆菌、耐冷嗜酸铁氧化菌及隐藏嗜酸菌按照数量比例为5：1：5：4混合培养，并通过聚氨酯海绵模块化、固定化培养。培养条件为：添加12g/l fe
2+
能源，培养ph用50％的硫酸调控不超过2.0，温度设定为25℃，连续搅拌72h，获得含有5
×
108cells/ml游离菌和氧化还原电位≥650mv的活性菌液。
73.(3)电化学生物浸出脱毒处理。将步骤(2)的活性菌液与步骤(1)的酸浸渣混合均匀制浆，混合后的固液比为1：20；同时在生物浸出体系外加可控恒定电势-0.2v调控生物浸出体系电位于380mv，加少量酸控制体系ph于1.5左右，在25℃下350r/min搅拌浸出12h。完成浸出后通过过滤进行固液分离，获得生物浸出液和生物浸出渣。
74.(4)酸浸液和生物浸出液混合用于后续金属分步分离。
75.(5)生物浸出渣用ph＝2.2的酸性水溶液清洗3次，得到洗涤液和清洗渣。取适量清洗渣于105℃烘箱中烘干，测定其中残留金属量。
76.本实施例电镀污泥中各金属直接浸出率为：cu 98.95％、zn 99.88％、cr100％和ni 99.842％。电镀污泥经化学酸浸预处理和电-生物耦合两步处理后，其中的重金属在污泥中的总量均大幅减少。
77.按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(hj/t299-2007)对生物浸出渣进行金属浸出毒性鉴别，结果如下表1。
78.表1生物浸出渣的金属浸出毒性鉴别结果
[0079][0080][0081]
由表1可知，生物浸出渣按照hj/t 299制备的固体废物浸出液中金属含量未超过gb5085.3-2007(危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别)所列的金属浓度限值，表明经过本实施例提供的生物-电-化学处理方法后的浸出渣不再具有浸出毒性特征，即不再属于危险废物，可转为一般固废。
[0082]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：取电镀污泥加水制浆，然后加入第一酸溶液进行化学酸浸，化学酸浸结束后进行固液分离，得到酸浸液和酸浸渣；复配嗜酸微生物菌剂并进行固定化培养，得到含有铁离子的活性菌液；将所述活性菌液与酸浸渣混合均匀构成生物浸出体系，在生物浸出体系外施加可控恒定电势调控生物浸出体系的氧化还原电位，同时加入第二酸溶液进行电化学生物浸出，电化学生物浸出结束后进行固液分离，得到生物浸出液和生物浸出渣。2.根据权利要求1所述的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，其特征在于，所述电镀污泥加水制浆后固液比为1：(5～20)。3.根据权利要求1所述的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，其特征在于，所述第一酸溶液为浓度为98％的硫酸，化学酸浸过程中调节ph为1.5～3.5，化学酸浸的时间为0.5～3h。4.根据权利要求1所述的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，其特征在于，所述嗜酸微生物菌剂包括嗜酸氧化亚铁硫杆菌(acidithiobacillus ferrooxidans)、嗜铁钩端螺旋杆菌(leptospirillum ferriphilum)、耐冷嗜酸铁氧化菌(acidithiobacillus ferrivorans)及隐藏嗜酸菌(acidiphilium cryptum)中的两种或多种；所述嗜酸氧化亚铁硫杆菌为保藏号cctcc m 2015016的嗜酸氧化亚铁硫杆菌，其命名为嗜酸氧化亚铁硫杆菌cs78，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心；所述嗜铁钩端螺旋杆菌为保藏号cctcc m 2015015的嗜铁钩端螺旋杆菌，其命名为嗜铁钩端螺旋杆菌cs54，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心；所述耐冷嗜酸铁氧化菌为保藏号cctcc m 2015013的耐冷嗜酸铁氧化菌，其命名为耐冷嗜酸铁氧化菌cs31，其于2015年1月5日被保藏于中国典型培养物保藏中心；所述隐藏嗜酸菌为保藏号cctcc hb 20082576的隐藏嗜酸菌，其命名为隐藏嗜酸菌1，其于2007年6月15日被保藏于中国典型培养物保藏中心。5.根据权利要求4所述的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，其特征在于，所述嗜酸微生物菌剂由嗜酸氧化亚铁硫杆菌、嗜铁钩端螺旋杆菌、耐冷嗜酸铁氧化菌及隐藏嗜酸菌按(2～5)：(1～3)：(1～5)：(1～4)的数量比复配混合得到。6.根据权利要求1所述的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，其特征在于，所述嗜酸微生物菌剂在20～40℃下通过聚氨酯海绵固定化培养，所得到的活性菌液中fe
3+
的浓度为3～12g/l的，游离微生物的浓度为1
×
108～5
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108cells/ml，活性菌液的电位≥550mv。7.根据权利要求1所述的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，其特征在于，所述活性菌液与酸浸渣混合后的固液比为(1～3)：20。8.根据权利要求1所述的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，其特征在于，在所述生物浸出体系外施加的可控恒定电势为-0.2～0.7v，所述生物浸出体系的氧化还原电位为380～500mv。9.根据权利要求1所述的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，其特征
在于，所述第二酸溶液为体积浓度为50％的硫酸，所述电化学生物浸出过程中调节ph为1.5～2.4，电化学生物浸出的温度为20～40℃，时间为3～12h。10.根据权利要求1所述的基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，其特征在于，所述化学酸浸过程中进行速度为300～400r/min的搅拌，电化学生物浸出过程中进行速度为250～450r/min的搅拌。

技术总结
本发明公开了一种基于电-化学强化生物浸提电镀污泥中重金属的方法，包括以下步骤：取电镀污泥加水制浆，然后加入第一酸溶液进行化学酸浸，化学酸浸结束后进行固液分离，得到酸浸液和酸浸渣；复配嗜酸微生物菌剂并进行固定化培养，得到含有铁离子的活性菌液；将活性菌液与酸浸渣混合均匀构成生物浸出体系，在生物浸出体系外施加可控恒定电势调控生物浸出体系的氧化还原电位，同时加入第二酸溶液进行电化学生物浸出，电化学生物浸出结束后进行固液分离，得到生物浸出液和生物浸出渣。本发明缩短了重金属的浸出时间，减少化学酸耗，避免杂质引入，实现电镀污泥中多种目的金属同步、高效浸出，实现浸出渣无害化，解决综合电镀污泥资源化利用难题。资源化利用难题。资源化利用难题。


技术研发人员：仉丽娟 范越 喻慧杨 时振恒 李雨欣 丁克强 任凌霄 王慧雅
受保护的技术使用者：南京工程学院
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/8/28