电镀热镀废水生化治理工程新技术

1微生物法处理电镀废水的研究摘要：微生物法处理电镀污水是在总结化学法处理电镀污水经验根底上而开发出来的一种电镀污水处理的新工艺、新方法，与化学法相比，具有建设费用和运行费用低、能去除多种污染物及回收有用资源的特点。关键词

微生物法，生物铁，生物炭1．概论电镀污水是我国最早治理的工业污水之一，长期以来，治理该种污水多用化学法，且治理的主要工程仅六价铬〔Cr6＋〕和氰根〔CN－〕两种污染物，其他工程未作严格要求。去除六价铬〔Cr6＋〕的方法主要是用亚铁离子将六价铬〔Cr6＋〕复原成三价铬〔Cr3＋〕，二价铁被氧化成三价铁。三价铁、三价铬及过量的二价铁离子在适宜的pH值下生成氢氧化物沉淀〔即污泥〕，别离污泥后，到达去除六价铬〔含三价铬、三价铁及二价铁〕的目的。也有用离子交换法处理六价铬的。除氰根〔CN－〕的主要是用活性氯〔含液氯、次氯酸钠和二氧化氯〕将氰根〔CN－〕氧化成氮气〔N2〕和二氧化碳〔CO2〕称全氧化或氧化成碳酸氢胺〔NH4HCO3〕称半氧化。也有用臭氧作氧化剂的，其氧化产物与上述根本相同。上世纪七十年代初期，出现所谓的电解法，其根本原理与上述化学法相同，所不同的只是用电解钢板的方法制取亚铁离子，用电解食盐的方法制取次氯酸钠〔NaClO〕。化学法处理电镀污水虽然在我国使用了近五十年，国外一些兴旺国家也曾长时间的使用化学法处理电镀污水，但化学法存在的几个主要问题一直未能很好的解决，具体为如下几点：1、需投加大量的化学药剂，这就直接导致处理费用高。勾2、早因如电镀辟废水斑水量济小，斤难实守现机塑械加迹药，念多为腰人工牌加药推，而被化学随法需概大量旅投加御药剂励，这贡就使葵人工也劳动弄强度舅加大愈。依3、勿用化授学法椒处理陡电镀下污水纷会产亚生大装量的伞污泥睁，给捉回收竿有用铺资源但带来散的较清大难茂度。粉4、凝化令学法你处理孔电镀念污水爪很难复确保筹CO够D、鄙氨巾氮糖……地等指低标达蹈标，屠这是侧越来弹越高财的环果保要剖求所庄不容榆许的纽。闷鉴于歼上述咐问题如，寻敢求一同种经楚济有辜效的蓝处理布电镀夜污水宵的新伯方法首，实著现经植济效扛益和充环保临效益建的统强一已三成众享望。高在此比前提勤下，候我们蔬在总橡结电首镀污乐水处萄理经桑验的狡根底游上，扰通过风设备抚开发薯并利薪用高倾科技博生物列科技抓成果晃，而浑总结胖开发阀出的颂一种锦电镀姿污水礼处理孙新技塌术，原其主扛要特草点是泻净化泥效果脸好，式对有咽毒有屋害物爆去除宏彻底壤，节收省污博水处丹理工拢程建读设费唐，降沈低水袖处理迎消耗型，能扛回收强有用从金属赵金、校银、率铜、练镍等鬼贵重阁金属股。是职一种暗电镀这行业舅废水炮处理移具有瑞较强伸生命病和前酱景广弄阔的每新技刊术。辫为了麦推广件该项羡新技赠术，笛原国仔家计讯划委摩员会阅下达扇了循蒜环式偏厌氧呜－好艰氧生乔物膜氧水处舰理重及大科肆研项共目。爷十多膝年来呆，我替们始笛终把乔研究饮重点焰放在立优势哄菌筛生选驯创化，调微生天物固诉定，子高效呜生物纯反响闻器及坐提高们生化裂系统侵自控阳能力蝇等关列键技禽术上膝，现须已开涛发出滩电镀绣污水鲜处理翻最新及工艺待和配冲套设甲备。唇2、婶根本抱原理兴该技宋术的纤根本难原理吐是通妻过微礼生物圈的作戚用使迟电镀桐污水粒中含响有的予多种迅有毒详、有他害物喉得到充全面蛋去除只，确端保电粒镀污垮水中羊的六盘价铬夸、氰阔化物隶〔有奉氰电撑镀〕煮，各碑种重蒙金属凉，C掀OD狱、氨宝氮僻……俱被处浑理达醉到相伏关的详排放被标准著。具陵体阐垦述如参下：晃2.合1、挣氰化迫物〔赤CN卧－〕层：场通过欣革兰莫氏菌卸等菌仪群将抵其分价解为型氮敬气和零CO志2排捧入大芹气。叙反响蔬式如性下：孟2C德N－房＋8棍OH淡－

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电镀废水因镀件和工艺的不同,污染物的种类也不同,浓度差异也较大,成分复杂,不仅含有Cr6+、Pb2+、Zn2+、Fe2+、Ni2+等大量的重金属离子,而且含有剧毒的CN-[1]。近年来,国内外对高浓度电镀废水处理方法研究甚多,工艺各异,主要有化学法、电解法、离子交换法、电渗析法、生物法[2]等,而传统的化学法、离子交换法、反渗析法等不同程度地存在着工艺复杂、能耗大、本钱高、占地面积大、运转费用高、有二次污染等弊端。

利用微生物处理重金属工业废水的研究源于20世纪80年代,采用生物法处理金属废水成为国内外科研人员研究的新课题,它具有效率高、选择性强、吸附容量大等优点,不会造成二次污染,且废水处理本钱低,面世后便引起了广泛注意,得到了较快的开展。

1原理

生物法处理电镀废水的机理在于微生物之间存在互生、共生的关系,有着化学、物理和遗传等三个层次的相互协作机制。在微生物的生长、繁殖过程中,会产生一定量的代谢产物。这类生化物质能使废水中的重金属离子改变价态,使Cr6+复原为Cr3+,同时微生物菌群本身还有较强的生物絮凝、静电吸附作用,吸附Cr3+及、Zn2+、Ni2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+等离子,使其经固液别离后进入菌泥饼,废水达标排放或回用。微生物在一定条件下靠养分不断繁殖生长,从而长期产生废水处理所需的菌源[3-4]。

2研究概况

近几年来,随着生物工程科学的开展,人们对微生物的认识越来越深入,已着手研究利用微生物法处理电镀废水的新技术,目前在功能菌别离,菌群及工艺优化、提高生物吸附性能以及优化微生物处理工艺等方面,国内外科技人员已做出了大量研究和工程实例。

2.1功能菌

功能菌是从废水、电镀污泥及下水道管内别离筛选出菌株,人工培养和驯化,从中获得高效净化重金属的复合功能菌[5]。微生物功能菌处理电镀废水具有工艺流程简单、污泥量少等特点,其工艺流程如下:

中科院成都生物研究所的李福德[4]、吴乾菁[5]、赵晓红[6]等自1986年以来,从电镀污泥、废水及下水道铁管内别离筛选出35株菌株,从中获得了高效净化Cr6+及其它重金属的SR系列复合功能菌,并以此为根底设计了微生物法治理电镀废水的新工艺。成都锦江电机厂等四项实际工程运行结果说明:该微生物法对废水组分、金属离子浓度以及pH的变化适应性较强,处理后水中Cr6+、总铬、Zn2+、Ni2+、Cd2+等离子质量浓度均符合?污水综合排放标准?(GB8978-88)。且工艺流程简单,投资少,无二次污染,污泥中金属用微生物法或化学法回收。

Tuppurainen等[7]用硫酸盐复原菌(SRB)处理人工合成的含硫酸锌的重金属废水,使SO42-复原成S2-,S2-与Zn2+生成沉淀。X-射线衍射分析说明,沉淀物大局部是ZnS。用SRB处理含Zn2+质量浓度为200mg/L左右的废水,Zn2+去除率到达98%。

Laxman等[8]研究发现灰色链霉菌能在24～48h内把Cr6+复原成Cr3+并能显著地吸收Cr3+。

乔勇等[9]从电镀废水中别离出了三株能够高效降解自由氰根的菌种,并对这三株菌的生长曲线和影响其降解氰化物的因素进行了研究。结果说明,在其最优条件下该菌种能将80mg/L的CN-降解到0.22mg/L,降氰率到达98.9%。该研究结果可为微生物在处理含氰废水的实际应用提供依据。

2.2高效生物吸附剂

生物吸附剂是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相别离将水溶液中的金属离子去除,因此开发高效的生物吸附剂和处理工艺,是生物法处理重金属废水的主要开展方向。

B.W.Atkinson等[10]研究了剩余活性污泥处理电镀废水,电镀废水主要含有Zn2+,其质量浓度到达110mg/L,同时还含有少量的Cu2+、Cd2+、Ni2+、Cr3+和Cr6+,其研究结果说明,活性污泥对锌的去除率高达96%,其它金属的质量浓度均在50mg/L以上,平均去除率为80%。生物吸附法由于其吸附容量一定、选择性高、活性污泥来源广泛、廉价易得等特点[11],因而这一结果说明活性污泥非常适合作为生物吸附剂使用。

Anastasios等[12]在Cu2+、Zn2+和Ni2+3种离子共存的溶液(pH为8)中,用失活的链霉菌菌体对Zn2+(质量浓度为50mg/L)进行吸附,其去除率到达70%;溶液pH为9时,Zn2+的去除率接近100%。

赵力等人[13]研究了黑根霉菌丝体对铅的吸附,发现在适宜的条件下,饱和吸附量分别可以到达135.8mg/g(未经处理)和121.1mg/g(明胶包埋)。

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