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重金屬廢水的微生物處理

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-05-27
核心提示: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
 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 微生物治理電鍍廢水工藝流程見圖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(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pH值可在4~8范圍內(nèi)變化.每天處理廢水量可達(dá)1m3~1000m3以上.
    (2)特點(diǎn) 利用微生物高效快速還原六價(jià)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(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、鎘等金屬低于國家GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn),見表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9-25.
2.工藝說明
    利用微生物方法處理重金屬廢水時(shí),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(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(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)果見表9-16.
    從表9-16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(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),廢水中營養(yǎng)物的加入量應(yīng)當(dāng)控制在300mg/L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(shí)間由18h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影響,繼續(xù)降低水力滯留時(shí)間鋅離子的去除率開始逐漸降低,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429mg/L·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246.8mg/L·d.這說明SRB的活性受到了抑制.
    (3)廢水中鋅離子濃度對(duì)反應(yīng)器穩(wěn)定性的影響
    進(jìn)水中鋅離子由初始的100mg/L逐漸增加到600mg/L,結(jié)果見表9-18.從表9-18可以看出,該方法對(duì)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.
    (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640mg/L,結(jié)果見表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500mg/L時(shí),SRB的活性隨著硫酸根濃度的降低而降低.至100mg/L時(shí),出水中已經(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(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320mg/L與100mg/L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)94.5%.進(jìn)水鋅離子濃度低于500mg/L時(shí)裝置可以穩(wěn)定運(yùn)行,而當(dāng)濃度達(dá)到600mg/L時(shí),硫酸鹽還原菌受到鋅離子的明顯毒害.當(dāng)進(jìn)水COD1500mg/L,鋅離子500mg/L,水力滯留時(shí)間為9h時(shí),裝置的鋅離子容積去除率可達(dá)1329mg/L·d.
 
編輯:songjiajie2010

 
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關(guān)鍵詞: 重金屬廢水的微生物處理
 

 
 
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