重金屬廢水的微生物處理

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，高效還原六價銘

為三價格，三價銘、鋅、銅、銀和鎘等二價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

情況具體次定。

（3）工藝流程微生物治理電鍍廢水工藝流程見圖9-24。

I金屬何唬

09-24觸雌械電蝮ZKX與雅

2.主要技術(shù)指標(biāo)

（1）凈化能力本技術(shù)對廢水成分變化的適應(yīng)性強(qiáng)，各金屬離子濃度的范圍

為：銘Img/L~1000mg/L,鋅Img/L?lOOOmg/L,銅Img/L~lOOOmg/L,

鍥ling/L?500mg/L,鎘Img/L~500mg/L.本技術(shù)不僅能處理單一的金屬廢

水，也可處理混合的金屬廢水。廢水的加值可在4?8范圍內(nèi)變化。每天處理廢

水量可達(dá)In??葉00nl3以上。

（2）特點(diǎn)利用微生物高效快速還原六價倍，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(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格、總絡(luò)、鋅、銅、銀、鎘等金屬低于

國家GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，見表9-15。

表945曾生物治理電鍍廢水示范工程并標(biāo)（mg，L）

2+2+2+2+

項(xiàng)目pH源TCrCuZnNiCd

進(jìn)水4-81-621-674~64~61-3

出水7.510.0330.2010.0440.3390.1490.003

國標(biāo)6~90.51.51.05.01.00.1

國標(biāo)/出水1582315733

3.投資分析對于日處理100t廢水的規(guī)模而言，1992年價格為總投資30萬

元，其中土建15萬元，設(shè)備10萬元，其他5萬元。

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圖9-25o

［營瓶，觥

［生物反端卜脫麗-出水

污混回流|第余荷岸瞅

09-25曦椒源法姐I含錮臥X臺颼

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(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養(yǎng)

物質(zhì)。

生物反應(yīng)器是一個厭氧反應(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，使最終出水的指標(biāo)

都達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.工藝參數(shù)對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)對鋅離

子去除效果的影響。

(1)進(jìn)水COD濃度對鋅離子去除能力的影響進(jìn)水COD濃度對鋅離子和COD

去除能力的影響結(jié)果見表9-160

表進(jìn)水COD悔度對反應(yīng)器運(yùn)行的影響

進(jìn)水COD出水CCOCOD去除Zn2+去除率出水H2s轉(zhuǎn)化成H2s的COD

濃度(地)濃度(儂)%)⑺(mgfL)(mg/L)占去除COD(N)

96041151.299.2578.55246.045.2

64022564.999.6180.1524960.1

48015467.999.5779.3524776.0

32018473.899.6343.2818076.2

1605168.899.2520.0413685.5

80106-32.599.81未檢出

從表9T6可見，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80mg/L左右時，進(jìn)水COD增加

不會導(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

養(yǎng)物的加入量應(yīng)當(dāng)控制在300mg/L左右。

(2)水力滯留時間對反應(yīng)器穩(wěn)定性的影響在進(jìn)水COD為320mg/L,鋅離子

100mg/L的條件下逐漸提高進(jìn)水速率。水力滯留時間由18h逐漸減少至3h,結(jié)

果如表9-17。

表9-17水力滯留時間對處理效率的第用

水力滯留出水CODZn2+端率Zr?+的容積去除

時間㈤(mg/L)⑺率(mg/L?d)

1882.7965128.7

1276.698.48197

97697.95261.2

66194.55378.2

554895429.60

413167.4404.4

313833.1264.8

由表9T7可以看出，當(dāng)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(xù)降低水力滯留時間鋅離子的去除率開始逐漸降低，當(dāng)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?cè)コ芰?/p>

可以發(fā)現(xiàn)：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(dāng)水力滯留時間降到5h后，反應(yīng)器的離子去除能力最高，為429mg/L.d.

如繼續(xù)降低水力滯留時間去除能力反而降低。當(dāng)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(yīng)器穩(wěn)定性的影響進(jìn)水中鋅離子由初始的IDOmg

/L逐漸增加到600mg/L,結(jié)果見表9-18.從表9T8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(dá)1329mg/L.d.但如進(jìn)一步提高進(jìn)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(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。

表9-18Zu2唯度對2n2+去除率的彩布

Zn2+進(jìn)水出水浸+出水Zn2+z層十容積轉(zhuǎn)化成H2s的COD

H2S

儂度COD濃度COD去除去解濃度

(儂)(儂)(mg/L)(mg/L)率%)(麗■d)(儂)(儂)占去除

CODZ

1003200.378499.63265.743.2818076.2

2006400.5224999.7531.961.731388.2

3009601.2025399.6796.856.940262.2

40012800.4536799.91066.438.546656.0

50016001.6251499.71329.012.851652.4

6001920267.061754.0864未檢出31927.0

（4）進(jìn)水硫酸鹽濃度對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640mg/L,結(jié)果見表9-19。由表9T9表明，該法在所試范圍內(nèi)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，出水中己經(jīng)測不到硫化氫，在該濃度下看來不能長期運(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影響本方法的

應(yīng)用。

表9-19進(jìn)水中爰醯鹽儂度對SRB活性的影舊

硫酸鹽濃度出水CODHR濃度Zn2+去除率

值/L）(mg/L)g/L)(X)