重金屬?gòu)U水的微生物廢水處理工藝

1、重金屬?gòu)U水的微生物廢水處理工藝一、微生物法治理電鍍廢水技術(shù) 1主要技術(shù)內(nèi)容（1）基本原理 用從電鍍污泥中獲得的SR系列復(fù)合功能菌，高效還原六價(jià)鉻為三價(jià)鉻，三價(jià)鉻、鋅、銅、鎳和鎘等二價(jià)金屬離子被菌體富集，再經(jīng)固液分離，廢水被凈化，污泥中金屬再用微生物或化學(xué)法回收，固液分離的上清液可以回用。（2）技術(shù)關(guān)鍵 本技術(shù)的關(guān)鍵是菌體的培養(yǎng)和“菌廢比”的合理調(diào)控，這是保證處理水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用的重要條件。一般采用厭氧技術(shù)培養(yǎng)菌體，培養(yǎng)液可以是生活污水，糞便，高濃度有機(jī)廢水，也可以人工配制。采用中溫發(fā)酵技術(shù)。根據(jù)廢水中的金屬離子的濃度和培養(yǎng)的菌體的濃度決定“菌廢比”，具體情況具體決定。（3）工藝流程 微生

2、物治理電鍍廢水工藝流程見(jiàn)圖9-24。2主要技術(shù)指標(biāo)（1）凈化能力 本技術(shù)對(duì)廢水成分變化的適應(yīng)性強(qiáng)，各金屬離子濃度的范圍為：鉻1mgL1000mgL，鋅1mgL1000mgL，銅1mgL1000mgL，鎳1mgL500mgL，鎘1mgL500mgL。本技術(shù)不僅能處理單一的金屬?gòu)U水，也可處理混合的金屬?gòu)U水。廢水的pH值可在48范圍內(nèi)變化。每天處理廢水量可達(dá)1m31000m3以上。（2）特點(diǎn) 利用微生物高效快速還原六價(jià)鉻，無(wú)二次污染，能回收菌泥中的金屬，因此，使用周期長(zhǎng)，管理方便。如果能利用生活污水、食品加工廢水等培養(yǎng)微生物，可以實(shí)現(xiàn)以廢治廢。（3）出水水質(zhì) 處理后排放水中六價(jià)鉻、總鉻、鋅、銅、鎳、

3、鎘等金屬低于國(guó)家GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表9-15。3投資分析 對(duì)于日處理100t廢水的規(guī)模而言，1992年價(jià)格為總投資30萬(wàn)元，其中土建15萬(wàn)元，設(shè)備10萬(wàn)元，其他5萬(wàn)元。本技術(shù)主要設(shè)備使用期可達(dá)40年，運(yùn)行費(fèi)用約為每噸廢水0.20元。4主要設(shè)備 微生物法治理電鍍廢水技術(shù)的主要設(shè)備有培菌池，生物反應(yīng)器，調(diào)節(jié)池，泵房，沉淀池，消毒池，主控室，化驗(yàn)室等。二、硫酸鹽生物還原法處理含鋅廢水硫酸鹽生物還原法處理含鋅廢水其原理是利用硫酸鹽還原菌SRB在厭氧條件下產(chǎn)生硫化氫，硫化氫和廢水中的重金屬反應(yīng)，生成金屬硫化物沉淀以去除重金屬離子。1廢水處理工藝流程見(jiàn)圖9-25。2工藝說(shuō)明 利用微

4、生物方法處理重金屬?gòu)U水時(shí)，由于廢水中常缺乏微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括有機(jī)物、氮、磷等，因此，在廢水中需加入所缺的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。生物反應(yīng)器是一個(gè)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，微生物在厭氧條件下分解有機(jī)物，還原硫酸鹽生成硫化氫，硫化氫與廢水中的鋅離子反應(yīng)生成不溶性的硫化鋅。生物反應(yīng)器的類(lèi)型可以是上流式厭氧污泥床、厭氧接觸反應(yīng)器等。反應(yīng)生成的硫化鋅沉淀同厭氧污泥混在一起，當(dāng)其濃度達(dá)到一定程度以后，為了保證生物反應(yīng)器的正常運(yùn)行，就必然排放一部分污泥。由于污泥中鋅含量較高，可以回收。從沉淀池中的出水，雖然鋅離子的去除率很高，但是出水中還含有比較高的COD和硫化氫，因此必須要進(jìn)行好氧處理去除COD和硫化氫，使最終出水的指

5、標(biāo)都達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。3工藝參數(shù)對(duì)處理效果的影響 從有關(guān)的研究中，分析不同的工藝參數(shù)對(duì)鋅離子去除效果的影響。（1）進(jìn)水COD濃度對(duì)鋅離子去除能力的影響 進(jìn)水COD濃度對(duì)鋅離子和COD去除能力的影響結(jié)果見(jiàn)表9-16。從表9-16可見(jiàn)，出水COD隨進(jìn)水COD的降低而降低。反應(yīng)器中的硫化氫濃度隨進(jìn)水COD濃度下降而下降。但硫化氫濃度為80mgL左右時(shí)，進(jìn)水COD增加不會(huì)導(dǎo)致硫化氫的增加。因此，考慮反應(yīng)器進(jìn)行的穩(wěn)定性和出水水質(zhì)，廢水中營(yíng)養(yǎng)物的加入量應(yīng)當(dāng)控制在300mgL左右。（2）水力滯留時(shí)間對(duì)反應(yīng)器穩(wěn)定性的影響 在進(jìn)水COD為320mgL，鋅離子100mgL的條件下逐漸提高進(jìn)水速率。水力滯留時(shí)間由1

6、8h逐漸減少至3h，結(jié)果如表9-17。由表9-17可以看出，當(dāng)水力滯留時(shí)間由18h降至9h時(shí)，對(duì)鋅離子的去除率基本無(wú)影響，繼續(xù)降低水力滯留時(shí)間鋅離子的去除率開(kāi)始逐漸降低，當(dāng)水力滯留時(shí)間降到4h以后，鋅離子的去除率急驟下降。分析裝置對(duì)鋅離子的總?cè)コ芰梢园l(fā)現(xiàn)：隨著水力滯留時(shí)間的減少，裝置單位容積對(duì)鋅離子的去除效率逐漸提高，當(dāng)水力滯留時(shí)間降到5h后，反應(yīng)器的離子去除能力最高，為429mgL·d。如繼續(xù)降低水力滯留時(shí)間去除能力反而降低。當(dāng)水力滯留時(shí)間為3h時(shí)，鋅離子去除效率僅為246.8mgL·d。這說(shuō)明SRB的活性受到了抑制。（3）廢水中鋅離子濃度對(duì)反應(yīng)器穩(wěn)定性的影響 進(jìn)水中

7、鋅離子由初始的100mgL逐漸增加到600mgL，結(jié)果見(jiàn)表9-18。從表9-18可以看出，該方法對(duì)500mgL以下的含鋅廢水都能有效地處理。隨著濃度的提高，裝置的單位體積處理效率也跟著提高，最高達(dá)1329mgL·d。但如進(jìn)一步提高進(jìn)水鋅濃度至600mgL，則鋅離子去除能力反而大大降低，單位體積的去除效率僅為864mgL·d。說(shuō)明SRB已經(jīng)受到鋅的毒害作用。盡管如此，該結(jié)果也表明，本方法能夠耐受較高濃度的鋅離子的沖擊。（4）進(jìn)水硫酸鹽濃度對(duì)鋅離子去除率的影響 試驗(yàn)中為了避免干擾，進(jìn)水COD濃度提高到640mgL，結(jié)果見(jiàn)表9-19。由表9-19表明，該法在所試范圍內(nèi)對(duì)鋅離子的去除率均為97以上。分析硫化氫濃度表明，SRB的活性受硫酸鹽濃度影響。在硫酸根濃度低于500mgL時(shí)，SRB的活性隨著硫酸根濃度的降低而降低。至100mgL時(shí)，出水中已經(jīng)測(cè)不到硫化氫，在該濃度下看來(lái)不能長(zhǎng)期運(yùn)行。由于一般的工業(yè)廢水中硫酸鹽的濃度都較高，因而硫酸鹽的濃度不會(huì)影響本方法的應(yīng)用。4供設(shè)計(jì)參考的工藝參數(shù) 硫酸鹽還原菌處理含鋅廢水的污泥床工藝可在進(jìn)水COD和鋅濃度分別為320mgL與100mgL時(shí)有效運(yùn)行，有機(jī)物和鋅離子的去除率分別達(dá)到73.8和99.63。在水力滯留時(shí)間降至6h時(shí)，鋅離子的去除率仍可達(dá)