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现今城市垃圾量与日俱增,垃圾焚烧飞灰数量也随之越来越庞大,飞灰中含有多种有害于环境的重金属,焚烧飞灰中重金属的去除成为广泛关注的问题。传统的火法和湿法从固相中提取重金属的方法存在能耗大、对设备要求高以及操作条件苛刻等弊端。本文研究绿色环保、条件温和的生物淋滤工艺,用生物淋滤法去除城市垃圾焚烧飞灰中重金属,选择并优化菌株体系,探索出菌体培养过程和淋滤过程较优的工艺条件,并进行淋滤液循环再生工艺的研究,开发一套处理城市垃圾焚烧飞灰中重金属的新工艺。接触生物淋滤的结果表明氧化硫硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌和嗜铁钩端螺旋菌三种菌混合体系在产酸效能和淋滤效能上明显优于单菌体系,淋滤过程氧化还原机理和酸溶机理并存,经过混合菌体系淋滤的三种不同城市垃圾焚烧飞灰湖州流化床飞灰、湖州炉排炉飞灰和北京炉排炉飞灰均达到生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-2008),飞灰投加质量与淋滤液体积比,即固液比,分别为6%、4%、2%。为了实现循环再生工艺,需要将接触生物淋滤转化为非接触生物淋滤,在探索非接触生物淋滤的过程中,对比接触与非接触生物淋滤液中目标金属淋出率及残渣达标情况,判断非接触生物淋滤的可行性,结果表明非接触生物淋滤能够达到接触生物淋滤的效果。再进行混合菌体系产酸效能的优化,确定较适宜的淋滤固液比(与接触生物淋滤结果一致)、淋滤温度(30℃)和淋滤时间(3h)。最后进行非接触生物淋滤液循环再生工艺的研究,获得湖州流化床飞灰淋滤液循环再生20次、湖州炉排炉飞灰淋滤液循环再生19次以及北京炉排炉飞灰淋滤液循环再生6次的结果。研究三种飞灰循环淋滤的淋滤液中重金属的富集和氯离子、氟离子的富集,结果表明北京炉排炉飞灰中镍具有一定的回收价值,在循环6次后可达到133.79mg/L,同时分析富集的高浓度氯离子对微生物生长的毒害作用,提出今后的研究方向:驯化现有菌株使其具有更强的耐受氯离子的能力,或者寻找新型强耐受氯离子的菌株来提高淋滤液循环再生次数,从而进一步将金属离子浓缩富集。