1．主要技術內容

    （1）基本原理 用從電鍍污泥中獲得的SR系列復合功能菌,高效還原六價鉻為三價鉻,三價鉻、鋅、銅、鎳和鎘等二價金屬離子被菌體富集,再經固液分離,廢水被凈化,污泥中金屬再用微生物或化學法回收,固液分離的上清液可以回用.

    （2）技術關鍵 本技術的關鍵是菌體的培養和“菌廢比”的合理調控,這是保證處理水質達到排放標準或回用的重要條件.一般采用厭氧技術培養菌體,培養液可以是生活污水,糞便,高濃度有機廢水,也可以人工配制.采用中溫發酵技術.根據廢水中的金屬離子的濃度和培養的菌體的濃度決定“菌廢比”,具體情況具體決定.

    （3）工藝流程 微生物治理電鍍廢水工藝流程見圖9-24.

2．主要技術指標

    （1）凈化能力 本技術對廢水成分變化的適應性強,各金屬離子濃度的范圍為：鉻1mg／L～1000mg／L,鋅1mg／L～1000mg／L,銅1mg／L～1000mg／L,鎳1mg／L～500mg／L,鎘1mg／L～500mg／L.本技術不僅能處理單一的金屬廢水,也可處理混合的金屬廢水.廢水的pH值可在4～8范圍內變化.每天處理廢水量可達1m3～1000m3以上.

    （2）特點 利用微生物高效快速還原六價鉻,無二次污染,能回收菌泥中的金屬,因此,使用周期長,管理方便.如果能利用生活污水、食品加工廢水等培養微生物,可以實現以廢治廢.

    （3）出水水質 處理后排放水中六價鉻、總鉻、鋅、銅、鎳、鎘等金屬低于國家GB8978-1996污水綜合排放標準,見表9-15.

3．投資分析

    對于日處理100t廢水的規模而言,1992年價格為總投資30萬元,其中土建15萬元,設備10萬元,其他5萬元.

    本技術主要設備使用期可達40年,運行費用約為每噸廢水0.20元.

4．主要設備

    微生物法治理電鍍廢水技術的主要設備有培菌池,生物反應器,調節池,泵房,沉淀池,消毒池,主控室,化驗室等.

 

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在厭氧條件下產生硫化氫,硫化氫和廢水中的重金屬反應,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

    見圖9-25.

2．工藝說明

    利用微生物方法處理重金屬廢水時,由于廢水中常缺乏微生物生長所需的營養物質,包括有機物、氮、磷等,因此,在廢水中需加入所缺的營養物質.

    生物反應器是一個厭氧反應系統,微生物在厭氧條件下分解有機物,還原硫酸鹽生成硫化氫,硫化氫與廢水中的鋅離子反應生成不溶性的硫化鋅.生物反應器的類型可以是上流式厭氧污泥床、厭氧接觸反應器等.

    反應生成的硫化鋅沉淀同厭氧污泥混在一起,當其濃度達到一定程度以后,為了保證生物反應器的正常運行,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,因此必須要進行好氧處理去除COD和硫化氫,使最終出水的指標都達到國家排放標準.

3．工藝參數對處理效果的影響

    從有關的研究中,分析不同的工藝參數對鋅離子去除效果的影響.

    （1）進水COD濃度對鋅離子去除能力的影響

    進水COD濃度對鋅離子和COD去除能力的影響結果見表9-16.

    從表9-16可見,出水COD隨進水COD的降低而降低.反應器中的硫化氫濃度隨進水COD濃度下降而下降.但硫化氫濃度為80mg／L左右時,進水COD增加不會導致硫化氫的增加.因此,考慮反應器進行的穩定性和出水水質,廢水中營養物的加入量應當控制在300mg／L左右.

    （2）水力滯留時間對反應器穩定性的影響

    在進水COD為320mg／L,鋅離子100mg／L的條件下逐漸提高進水速率.水力滯留時間由18h逐漸減少至3h,結果如表9-17.

    由表9-17可以看出,當水力滯留時間由18h降至9h時,對鋅離子的去除率基本無影響,繼續降低水力滯留時間鋅離子的去除率開始逐漸降低,當水力滯留時間降到4h以后,鋅離子的去除率急驟下降.分析裝置對鋅離子的總去除能力可以發現：隨著水力滯留時間的減少,裝置單位容積對鋅離子的去除效率逐漸提高,當水力滯留時間降到5h后,反應器的離子去除能力最高,為429mg／L·d.如繼續降低水力滯留時間去除能力反而降低.當水力滯留時間為3h時,鋅離子去除效率僅為246.8mg／L·d.這說明SRB的活性受到了抑制.

    （3）廢水中鋅離子濃度對反應器穩定性的影響

    進水中鋅離子由初始的100mg／L逐漸增加到600mg／L,結果見表9-18.從表9-18可以看出,該方法對500mg／L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1329mg／L·d.但如進一步提高進水鋅濃度至600mg／L,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864mg／L·d.說明SRB已經受到鋅的毒害作用.盡管如此,該結果也表明,本方法能夠耐受較高濃度的鋅離子的沖擊.

    （4）進水硫酸鹽濃度對鋅離子去除率的影響

    試驗中為了避免干擾,進水COD濃度提高到640mg／L,結果見表9-19.由表9-19表明,該法在所試范圍內對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500mg／L時,SRB的活性隨著硫酸根濃度的降低而降低.至100mg／L時,出水中已經測不到硫化氫,在該濃度下看來不能長期運行.由于一般的工業廢水中硫酸鹽的濃度都較高,因而硫酸鹽的濃度不會影響本方法的應用.

4．供設計參考的工藝參數

    硫酸鹽還原菌處理含鋅廢水的污泥床工藝可在進水COD和鋅濃度分別為320mg／L與100mg／L時有效運行,有機物和鋅離子的去除率分別達到73.8％和99.63％.在水力滯留時間降至6h時,鋅離子的去除率仍可達94.5％.進水鋅離子濃度低于500mg／L時裝置可以穩定運行,而當濃度達到600mg／L時,硫酸鹽還原菌受到鋅離子的明顯毒害.當進水COD1500mg／L,鋅離子500mg／L,水力滯留時間為9h時,裝置的鋅離子容積去除率可達1329mg／L·d.