微生物法處理電鍍廢水的研究

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1、微生物法處理電鍍廢水的研究作者:熊遠(yuǎn)卿，王文斌，劉俊嬋摘要：微生物法處理電鍍污水是在總結(jié)化學(xué)法處理電鍍污水經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上而開發(fā)出來的一種電鍍污水處理的新工藝、新方法，與化學(xué)法相比，具有建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用低、能去除多種污染物及回收有用資源的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞?微生物法，生物鐵，生物炭1．概論電鍍污水是我國最早治理的工業(yè)污水之一，長期以來，治理該種污水多用化學(xué)法，且治理的主要項(xiàng)目僅六價(jià)鉻（Cr6＋）和氰根（CN－）兩種污染物，其他項(xiàng)目未作嚴(yán)格要求。去除六價(jià)鉻（Cr6＋）的辦法主要是用亞鐵離子將六價(jià)鉻（Cr6＋）還原成

2、三價(jià)鉻（Cr3＋），二價(jià)鐵被氧化成三價(jià)鐵。三價(jià)鐵、三價(jià)鉻及過量的二價(jià)鐵離子在適宜的pH值下生成氫氧化物沉淀（即污泥），分離污泥后，達(dá)到去除六價(jià)鉻（含三價(jià)鉻、三價(jià)鐵及二價(jià)鐵）的目的。也有用離子交換法處理六價(jià)鉻的。除氰根（CN－）的主要是用活性氯（含液氯、次氯酸鈉和二氧化氯）將氰根（CN－）氧化成氮?dú)猓∟2）和二氧化碳（CO2）稱全氧化或氧化成碳酸氫胺（NH4HCO3）稱半氧化。也有用臭氧作氧化劑的，其氧化產(chǎn)物與上述基本相同。上世紀(jì)七十年代初期，出現(xiàn)所謂的電解法，其基本原理與上述化學(xué)法相同，所不同的只是用電

3、解鋼板的辦法制取亞鐵離子，用電解食鹽的辦法制取次氯酸鈉（NaClO）。化學(xué)法處理電鍍污水雖然在我國使用了近五十年，國外一些發(fā)達(dá)國家也曾長時(shí)間的使用化學(xué)法處理電鍍污水，但化學(xué)法存在的幾個(gè)主要問題一直未能很好的解決，具體為如下幾點(diǎn)：1、需投加大量的化學(xué)藥劑，這就直接導(dǎo)致處理費(fèi)用高。2、因電鍍廢水水量小，難實(shí)現(xiàn)機(jī)械加藥，多為人工加藥，而化學(xué)法需大量投加藥劑，這就使人工勞動(dòng)強(qiáng)度加大。3、用化學(xué)法處理電鍍污水會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，給回收有用資源帶來的較大難度。4、化學(xué)法處理電鍍污水很難確保COD、氨氮……等指標(biāo)達(dá)標(biāo)，

4、這是越來越高的環(huán)保要求所不容許的。鑒于上述問題，尋求一種經(jīng)濟(jì)有效的處理電鍍污水的新方法，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益的統(tǒng)一已成眾望。在此前提下，我們在總結(jié)電鍍污水處理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過設(shè)備開發(fā)并利用高科技生物科技成果，而總結(jié)開發(fā)出的一種電鍍污水處理新技術(shù)，其主要特點(diǎn)是凈化效果好，對(duì)有毒有害物去除徹底，節(jié)省污水處理工程建設(shè)費(fèi)，降低水處理耗費(fèi)，能回收有用金屬金、銀、銅、鎳等貴重金屬。是一種電鍍行業(yè)廢水處理具有較強(qiáng)生命和前景廣闊的新技術(shù)。為了推廣該項(xiàng)新技術(shù)，原國家計(jì)劃委員會(huì)下達(dá)了循環(huán)式厭氧－好氧生物膜水處理重大科研

5、項(xiàng)目。十多年來，我們始終把研究重點(diǎn)放在優(yōu)勢菌篩選馴化，微生物固定，高效生物反應(yīng)器及提高生化系統(tǒng)自控能力等關(guān)鍵技術(shù)上，現(xiàn)已開發(fā)出電鍍污水處理最新工藝和配套設(shè)備。2、基本原理該技術(shù)的基本原理是通過微生物的作用使電鍍污水中含有的多種有毒、有害物得到全面去除，確保電鍍污水中的六價(jià)鉻、氰化物（有氰電鍍），各種重金屬，COD、氨氮……被處理達(dá)到相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。具體闡述如下：2.1、氰化物（CN－）：通過革蘭氏菌等菌群將其分解為氮?dú)夂虲O2排入大氣。反應(yīng)式如下：2CN－＋8OH－??破氰菌N2＋2CO2+4H2O……

6、①隨著游離氰根的去除，氰絡(luò)合離子產(chǎn)生如下反應(yīng)：?Ag（CN）2Ag＋＋2CN－………②?Cu（CN）42－Cu2＋＋4CN－………③上述反應(yīng)生成的游離氰根可按反應(yīng)式①繼續(xù)被破氰菌去除，以此達(dá)到去除氰的目的。該法與傳統(tǒng)的化學(xué)方法相比具有建設(shè)投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等特定，且能有效的回收金、銀、銅等貴重金屬，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益的統(tǒng)一。2.2、六價(jià)鉻：通過鐵細(xì)菌與鐵反應(yīng)生成亞鐵離子(Fe2+)，將六價(jià)鉻(Cr6+)還原成三價(jià)鉻(Cr3+)，亞鐵離子(Fe2+)被氧化成三價(jià)鐵(Fe3+).三價(jià)鉻(Cr3+)、三價(jià)

7、鐵(Fe3+)及過量的亞鐵離子(Fe2+)在適宜的pH值下生成氫氧化物（即污泥）達(dá)到去除六價(jià)格(Cr6+)的目的，主要反應(yīng)式如下：Fe??鐵細(xì)菌Fe2＋＋2e……………①3Fe2＋+Cr6+3Fe3++Cr3+………②Fe3++3OH-Fe(OH)3?……③Cr3++3OH-Cr(OH)3……④Fe2＋+2OH-Fe(OH)2……⑤2.3、COD的去除電鍍污水中的COD主要產(chǎn)生于電鍍中除油時(shí)的油污，及加入在電鍍槽中的表面活性劑和光亮劑等。去除的方式是通過微生物作用使上述污染因子轉(zhuǎn)化H2O和CO2，從而得

8、以去除。2.4、氨氮的去除通過傳統(tǒng)的消化/反硝化反應(yīng)去除大部分氨氮，微量氨氮通過光合菌去除。光合菌能使氨氮的去除率提高，確保出水氨氮含量達(dá)到（GB18918－2002）標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。3．小試分析3．1含氰污水小試小試是用電鍍污水浸泡菌載體（含菌生物炭），浸泡時(shí)間為20分鐘，然后再測定試驗(yàn)（浸泡）前后氰根的濃度。測定數(shù)據(jù)如下表所示：表一：試驗(yàn)（浸泡）前、后氰根（CN－）濃度（mg/L）實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345678910數(shù)據(jù)試驗(yàn)前505149