微生物治理 电镀废水 的研究

第18卷第5期1997年9月环境科学ENVIRONMENTALSCIENCEVol.18,No.5Sep.,1997微生物治理电镀废水的研究*吴乾菁李昕李福德赵晓红(中国科学院成都生物研究所,成都610041)摘要在微生物净化去除电镀废水中金属离子的基础研究、小试、中试的基础上,设计了微生物治理电镀废水及污泥的新工艺,建成日处理175t电镀废水工程.3年多的运行表明,该系统稳定、安全可靠,对各种金属离子的一次净化率达99.9%以上,排放水中的Cr、Zn、Cu、Ni、Cd、Pb、COD、BOD、SS、pH、色度和NH3-N等均优于国家GB8978-88污水综合排放标准,水循环使用,污泥中重金属用化学法回收,回收率大于85%.关键词微生物,电镀废水,重金属,治理工程,污泥,净化,回收.*国家“八五”科技攻关项目(85-909-02-04)收稿日期:1997-03-1160年代以来,国内外先后采用多种方法治理电镀废水[1-3],但不同程度地存在着投资大,运行费用高,治理后的水难以稳定达标等问题.在微生物治理电镀废水方面,Romanenko等[4]曾用脱色杆菌(Bac.Dechromaticans)厌氧处理含铬废水,3d内每g干生物量可将2.1gK2CrO4中的Cr6+还原为Cr3+;孙国玉等[5]用假单孢菌81001号菌株加活性污泥处理电镀含铬废水有一定的效果.Kuhn[6]用海藻酸钠固定生枝动胶菌(Zoolocaramigera),可去除Cd2+溶液中95.95%的Cd2+;Norris[7]报道酵母菌对Cu2+有吸附作用.但这些研究仅限于采用单一菌株,且属于实验室试验.笔者从电镀污泥、废水及下水道铁管内分离筛选出35株菌株,从中获得高效净化重金属的5株复合功能菌,研究了该功能菌净化重金属的机理和动力学,建成了微生物净化回收电镀废水和污泥中铬等金属的示范工程,对Cr6+、Cr3+、Ni2+、Zn2+、Cu2+和Cd2+等金属离子的一次净化率达99.9%以上,达标排放,污泥量极少,并且从中回收铬等金属,回收率大于85%.在几家工厂应用,获得了满意的结果.1功能菌处理电镀废水的机理微生物处理电镀废水的机理是依据获得的高效功能菌对重金属离子有静电吸附作用,酶的催化转化作用,络合作用,絮凝作用和共沉淀作用,以及对pH的缓冲作用,使得金属离子被沉集,经固液分离,废水被净化.2工艺流程金属离子浓度的高低和废水量的大小决定了所需培菌池和反应池的大小.工艺流程见图1.图1微生物治理电镀废水工艺流程培菌池废水池反应池沉淀池过滤池金属回收水排放或回用2.1工程主要构筑物4个工程的构筑物见表1.主要由培菌池、废水池、反应池和沉淀池组成.金属离子浓度高、种类多、废水量大,则培菌池要相应增大,但不是按比例增大.池容与日处理废水量的比例根据取样实际试验求得.各工程的培菌池都用蒸汽加热,温度采用自控式.工程(1)反应池采用射流式.工程(2)反应池采用静态混合,喷流和池内大小循环式.工程(3)反应池采用管道混合、翻滚折流、溢流式.表1微生物治理电镀废水的4个工程的构筑物及处理效果工程厂名日处理废水量/m3金属离子浓度/mg.L-1培菌池/m3反应池/m3沉淀池/m3处理效果(1)锦江电机厂50Cr6+30—80,Zn2+3—20,Ni2+3—10,Cu2+2—12,Cd2+1.5—20491493Cr、Zn、Ni、Cd、Cu达国标,金属回收.(2)红光实业公司1总Cr1500—4500Cr6+800—32001712过滤器Cr达国际,水回用,Cr回收.(3)解放军5701厂175Cr6+3—120,Cu2+4—12,Zn2+2—35,Ni2+3—15,Cd2+2—20,pb2+4—3017010322Cr、Cu、Cd、Zn、Ni、Pb达国标,水回用,金属回收.(4)双流冶金厂120Cr6+8—40,Zn2+35—7019216322Cr、Zn达国标,水回用,金属回收.工程(4)反应池采用静态混合,翻滚折流、溢流式,该法可减小池容,降低投资.2.2运行结果4个工程运行的日检测结果见图2、3、4.图25701厂总Cr,Cr6+治理运行结果1.进水总Cr2.进水Cr6+3.出水总Cr4.出水Cr6+5.国标总Cr6.国标Cr6+图35701厂Cd2+冶理运行结果1.进水Cd2+2.出水Cd2+3.国标Cd2+由图2、3、4可见,处理前废水中总Cr1—4026mg/L,Cr6+1—2482mg/L,Zn2+1—37mg/L,Ni2+1—6mg/L,Cu2+1—9mg/L,Cd2+1—10mg/L和Pb2+1—5mg/L,pH1-11;经处理后,排放水中总Cr,Cr6+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+及pH等都优于国家GB8978-88污图4锦江电机厂含