1.一种批次非接触式生物淋滤赤泥的方法,其特征在于通过批次非接触式生物淋滤赤泥装置进行,该批次非接触式生物淋滤赤泥装置包括发酵罐(1),菌液分离罐(2),混凝沉淀罐(3)和淋滤罐(4),其中,发酵罐(1)底部通过第一输送管(20)与菌液分离罐(2)顶部连接,菌液分离罐(2)底部呈锥形,该锥形底部内设有滤孔尺寸为0.075~0.125 mm的滤网(8),所述菌液分离罐锥形底部的侧面和滤网的侧面与水平面均呈30~60°角,滤网(8)和菌液分离罐锥形底部的侧面之间设有收集淋滤液的滤液槽(9),菌液分离罐与滤液槽整体为密封结构,滤液槽(9)底部设有滤液槽淋滤液出流管(12)和反冲洗管(11),滤网(8)底部中心位置为管径大于2 cm的菌丝球排出管(10),菌液分离罐(2)侧壁垂直方向上设有多个不同高度的侧壁淋滤液出流管(7),每个侧壁淋滤液出流管分别有一个阀门控制,多个不同高度的侧壁淋滤液出流管汇总至第二输送管(21);滤液槽淋滤液出流管(12)和第二输送管(21)汇合为一根总淋滤液出流管(24)接入混凝沉淀罐(3),或者,滤液槽淋滤液出流管(12)和第二输送管(21)分别接入混凝沉淀罐(3);混凝沉淀罐(3)顶部配备有加药装置,该加药装置包括储药罐(14)和第三流量泵(19),混凝剂储存于储药罐(14)内,由第三流量泵打入混凝沉淀罐,混凝沉淀罐(3)底部设有沉渣出口(22);
混凝沉淀罐侧壁通过第三输送管(25)与淋滤罐(4)顶部连接,淋滤罐顶部设有赤泥投加管(15),其底部设有赤泥残渣管(17),侧壁设有浸出液排出管(16),混凝沉淀罐(3)和淋滤罐(4)内部均装有搅拌装置(13),所述搅拌装置(13)为叶片式的旋转机械搅拌器;所述第一输送管(20)、总淋滤液出流管(24)、第三输送管(25)上分别装有第一流量泵(6)、第二流量泵(18)、第四流量泵(23);
利用以上批次非接触式生物淋滤赤泥装置进行批次非接触式生物淋滤赤泥的方法包括:
(1)在发酵罐(1)中进行培养基的灭菌及黑曲霉的发酵产酸,具体为:
将黑曲霉孢子接种于PDA平板,生长成熟的孢子采用灭菌的生理盐溶液洗脱,制成孢子悬液,所述孢子悬液中黑曲霉孢子浓度为1×107~1×108个/mL;
将培养基加入发酵罐中进行灭菌处理,培养基的灭菌条件为115~125℃,102.5~105 kPa灭菌25~35 min,培养基的溶剂为去离子水,其成分按照质量浓度为:蔗糖5~15%、酵母膏0.01~0.02%、牛肉膏0.01~0.02%、KNO3 0.02~0.05%;灭菌完毕,待罐体冷却,设置发酵罐发酵参数为:温度32~35℃,溶解氧2.5~2.8 mg/L,搅拌速度120~150 r/min;将黑曲霉孢子悬液接种于发酵罐中,接种量按照体积为培养基总体积的1~5‰,发酵产酸进程于黑曲霉接种完毕后开始,当发酵罐中发酵液的pH低于2.2时,发酵产酸进程结束,关闭发酵罐;
(2)在菌液分离罐中进行菌丝球与淋滤液的分离,具体为:
将由发酵罐产生的含有菌丝球的黑曲霉发酵液通过第一输送管(20)送入菌液分离罐,发酵液在菌液分离罐中静置120~180 min,菌液分层后,下层为菌丝球,上层即为淋滤赤泥用的淋滤液,打开位于菌丝球层上部的侧壁淋滤液出流管,迅速排出淋滤液,再打开滤液槽底部的滤液槽淋滤液出流管进一步排出菌液分离罐中剩余的淋滤液,侧壁淋滤液出流管和滤液槽淋滤液出流管中的林滤液均排入混凝沉淀罐,当淋滤液排出进程结束后,打开菌丝球排出管,从菌液分离罐中排出菌丝球;
发酵液从进入菌液分离罐到最终全部流出菌液分离罐的时间控制在240 min内;当菌液分离罐运行时间长造成底部滤网堵塞、淋滤液通过效率降低时,通过反冲洗管用清水对滤网进行反冲洗,恢复其通水性能,反冲洗后的废水与滤网上冲洗掉的菌丝一起从菌丝球排出管排出系统;
(3)在混凝沉淀罐中进一步去除淋滤液中的微小菌丝体及悬浮物,具体为:
通过混凝沉淀罐上配备的加药装置加入混凝剂,所述混凝剂为聚丙烯酰胺溶液,溶剂为水,聚丙烯酰胺的质量浓度为3~5%,混凝剂按照体积的投加量为混凝沉淀罐中淋滤液总体积的0.05~0.1%;开启搅拌装置,将混凝剂与淋滤液迅速混合,混凝反应时间为20~40 min;混凝反应结束后,关闭搅拌装置,进入沉淀过程,静置30~60 min后,沉淀过程结束,将上清液通过第三输送管送入淋滤罐,混凝沉淀罐底部的沉渣通过沉渣出口排入板框压滤机进一步脱水处理;
(4)在淋滤罐中使赤泥与淋滤液发生金属离子的酸解浸出反应及泥液分离过程,具体为:
淋滤液进入淋滤罐中之后,将赤泥粉通过赤泥投加管加入淋滤罐中,赤泥粉按照质量的投加量为淋滤罐中淋滤液质量的1~10%;开启搅拌装置,将赤泥粉与淋滤液混合均匀,酸解浸出反应进行6~10 h;酸解浸出反应结束,关闭搅拌装置,系统进入泥液分离过程,静置
90~120 min,淋滤罐上部的上清液即为金属离子的浸出液,下部即为淋滤后的赤泥残渣;
金属离子浸出液从淋滤罐侧壁的浸出液排出管排出,收集后进一步回收贵重金属元素;赤泥残渣从淋滤罐底部的赤泥残渣管排出,直接回收利用。
2.如权利要求1所述的一种批次非接触式生物淋滤赤泥的方法,其特征在于步骤(4)中所述赤泥粉是将赤泥烘干后过60~100目筛。