電鍍廢水生化處理

電鍍（dù）廢（fèi）水不僅含有Cr6、Pb2、Zn2、Fe2、Ni2等重（chóng）金屬離（lí）子，而（ér）且含有劇毒的CN-。由（yóu）於（yú）不同的鍍件和工（gōng）藝（yì），汙染物（wù）的（de）種類不同，濃度也大，組成複雜。近年來國內（nèi）外對高濃度電鍍廢水的（de）處理有很多研究，包括（kuò）化學方法、電（diàn）解法、離子交（jiāo）換法、電滲析法、生物法等。然而，傳統的化學方法、離子交換法（fǎ）、反向透析法等具有工藝複雜、能耗（hào）高、成（chéng）本高、占（zhàn）地麵積大、運行費用高、二次汙染等缺點。

研究使用含有從上世紀80年代的（de）重金屬廢水微生物處理，采用金（jīn）屬廢水生物處理成（chéng）為一個（gè）新的研究（jiū）的研究人員在國內外，它具有高效率（lǜ），選擇性，高吸附能力等，將不會造成（chéng）二次二次汙染（rǎn），汙水處理成本低，引起了廣泛的關注推出後，得到了快速發展。

1原理

電鍍廢水生物處理的機理在於微生物之間的共生關係，它具有（yǒu）化學、物理和遺傳（chuán）三個層次的（de）協同機製。在微生物（wù）生（shēng）長繁殖過程中（zhōng），會產生一定量的代謝（xiè）產物。這類生化物質能改變廢水中重金屬離子（zǐ）的價態，將（jiāng）cr6+還原為cr3+。同時，微（wēi）生物菌群本身具（jù）有較強（qiáng）的生物絮凝和靜電吸附作用，吸附cr3+、zn2+、ni2+、cd2+、cu2+、pb2+等離子（zǐ）體，使其被固液分（fèn）離後進入菌泥餅。廢水可達標排放或回用。在一定條件下（xià），微生物通過營養物質的不斷生長和繁殖，產（chǎn）生了廢水處理所需的長期菌（jun1）源。

2研究概況

近年來，隨著生物工（gōng）程（chéng）科學的發展，人們對微生物的認識越（yuè）來越先（xiān）進，已經開始研究通過微生物法處理（lǐ）電鍍（dù）廢水的新技術。目前國內外科學家對功能菌的分（fèn）離、菌群（qún）的優化、工藝的優化、生物吸附性能的提高以及微生（shēng）物處（chù）理工藝的優（yōu）化等方麵進行了大量的研究和（hé）工程實例（lì）。

2.1功能菌（jun1）

菌從功能（néng）廢水中分（fèn）離，電鍍汙泥（ní）和（hé）下水道選擇的菌株，培養的和馴養導出重（chóng）金屬的複合功能菌的高效淨化（huà）。細菌用於電鍍具有一個簡單的過程，少汙泥特性廢水處理的微（wēi）生物。

中科（kē）院成都生物研（yán）究所的李福德、吳乾菁、趙曉紅等自1986年以來,從電鍍汙（wū）泥、廢水及下水（shuǐ）道鐵管內分手篩選出35株菌株,從（cóng）中獲（huò）得了高效汙染Cr6+及別的重金屬的SR係（xì）列複（fù）合（hé）性能菌,並以此為根底設想了微生物法管理電鍍（dù）廢（fèi）水的新工藝。成都錦江電廠等（děng）4個實際工程的運行結（jié）果（guǒ）表（biǎo）明，微生物法（fǎ）對廢水組分、金屬離子濃度和ph值的變化以及血（xuè）漿（jiāng）中cr6+、總鉻、zn2+、ni2+濃度的變化具有較強的適應性。處理後出水（shuǐ）中的cd2+符合《汙水綜合（hé）排放標準》(gb8978-88)。並且工藝簡單，投資少，不產生二次汙染，金屬汙泥的（de）用微生物或化學回收。

用硫酸（suān）鹽還原菌(SRB)(如Tutpinen等（děng）)處理含合成硫酸鋅的重金屬廢水，SO42-還（hái）原為S2-、S2-和Zn2+形成沉澱。X射線（xiàn）衍射分析表明，大部分沉澱（diàn）物是ZnS。用SRB處理（lǐ）Zn~(2+)濃度為200mg/L的廢（fèi）水,Zn~(2+)去除（chú）率達98%以上。

拉克斯曼等人發現（xiàn）灰（huī）鏈黴菌能在24-48小時內將cr6+還（hái）原為cr3+，並（bìng）能顯著吸收cr3+。

"喬勇"從電鍍廢水（shuǐ）中分離出3株（zhū）遊離氰化物。研究了三種菌株的生長曲線及（jí）其對氰化物降解的影（yǐng）響（xiǎng）因素。結果（guǒ）表明,在最佳條件下,80mg/L的CN-80mg/L降解為0.22mg/L,氰化物還原率為98.9%。本研究的結果可（kě）為微生物在含氰廢水的處理中的實際應用提供依據。

2.2高效生物（wù）吸附劑

吸（xī）附劑的生物和化學結構是（shì）使用生物體（tǐ）本身吸附溶解的金屬離（lí）子在（zài）水中，然（rán）後通（tōng）過固 - 液相分離除去在水溶液中的金屬離子的成分特性的，因此一個有效的（de）吸附劑的開發和生物處理過程中，是含重金屬廢水的生物處理的發展（zhǎn）的主要方（fāng）向。

B.W.阿特金森等（děng）人研究了剩餘活性汙泥法處理電鍍廢水。電（diàn）鍍廢水主要含有zn2+，質量濃度為110mg/L，含有少量cu2+、cd2+、ni2+、cr3+、cr6+。結（jié）果（guǒ）表明，活（huó）性汙泥對鋅的去除率高達96%，其它金屬的質量濃度均在50mg/L以上（shàng），平均去除率為80%。生物吸附法具有吸（xī）附量大、選擇性高、活性汙泥來源廣、成本低（dī）、易得等特（tè）點[11]，表明活性汙泥非常適合作為生物吸附劑。

Anastassioses等（děng）人在Cu2+Zn2+Ni2(pH=8)的溶液中，Zn2(質量濃度為50mg/L)被滅活（huó）的鏈黴菌（jun1）吸附，Zn2的去除（chú）率（lǜ）為（wéi）70%，當溶液pH為9時，Zn2的（de）去（qù）除（chú）率（lǜ）接近100%。

趙力 Black等人研究了根黴燈絲引線的吸附，在合適的條件下發現，飽和吸附量（liàng）可達到135.8mg / g的(未處理)和121.1mg /克(明膠)。

王亞雄（xióng）等]發現產堿假單胞菌和甘博微（wēi）球菌對cu2+和pb2+有較（jiào）強的吸附能（néng）力。cu2+和pb2+在這兩種細菌上的吸附基本符合langmuir單層吸（xī）附行為，其線性回歸係數大於0.99。cu2+和pb2+在細菌表麵的吸附與ph值密切相關，適宜的ph值範圍為5-6。稀（xī）硝酸和硫酸是黃（huáng）體微球菌中cu2+的有效（xiào）洗脫（tuō）劑。

2.3工藝優化

針對單一生物法處理含（hán）鉻電鍍（dù）廢水效率低、成本高（gāo）的問題，采用微電解-生物組合法處理含鉻電鍍廢水。實驗過程中，微電解去除重金屬離子90%以上，後續工藝中的微生物功能菌去除（chú）剩餘部分。試驗結果表明，Cr6的質量濃度為50 mg/L，Cu2的質量濃度為15 mg/L，對含Ni2質量濃（nóng）度為10 mg/L的廢水進（jìn）行了處理，重（chóng）金屬（shǔ）離子的淨化率為99.9%，無二次汙染。

Wang等人，和苯酚降解菌的（de）選擇減少在連續流動反應器的Cr6 + P.putida菌株大腸杆菌共培養。酚是唯一的碳源和能源。在每個不同（tóng）的（de）時間的係統，10種條件和Cr6 +的苯酚，連續操作的279D不（bú）同初始濃度。在八種工作條件，六價鉻和苯酚得到的幾乎完全去除。該係統的（de）特征是指細菌培養物與反應器相結合，而細菌培養物中（zhōng）移除的Cr6 +和苯酚。

葉錦韶等。以複合生物吸（xī）附劑fy01和活性汙泥為吸附材料（liào），探討了柱生物曝氣法對高濃度鍍鉻廢水的吸附效果。結（jié）果（guǒ）表明，柱生物曝氣（qì）吸附法是一種有效、穩定的方法。總鉻、cu2+和cod質量濃度分別為60.4、4.51和48.2mg/L的電鍍廢水處理2小時（shí）後，去除率分別（bié）為92.1%、99.2%和71.4%。

"劉瑞軒（xuān）.采用（yòng）電生物（wù）膜法處（chù）理重金屬離子有機廢水的全過程是通過（guò）以（yǐ）下步驟完（wán）成（chéng）的："劉瑞軒。結果（guǒ）表明，電（diàn）生（shēng）物膜（mó）反應器可以很好地淨化含50mg/LPB2和1500mg/L苯酚（fēn）的高濃度廢水，並能有效地處理含5～80mg/L、初始質量濃度為Cr3的電鍍廢水。該方法（fǎ）對水質和水量的波動適（shì）應性強（qiáng），出水優於工業汙水的國家排放標（biāo）準。

優點和方法3電（diàn）鍍廢（fèi）水處理微（wēi）生物的缺點

與化學法、離子交換法、氣浮法相比，微（wēi）生物法不使用（yòng）化學藥（yào）劑，處理工藝相（xiàng）對簡（jiǎn）單。功能（néng）菌對（duì）金屬離子的富集程度高，汙泥中金屬濃度高，汙泥產生（shēng）量小，二次汙染明顯減少，處理方法簡單易行（háng），成本低，汙泥中（zhōng）重金屬易於回收，回收（shōu）率高。很高。處理後（hòu）汙（wū）泥中金屬殘（cán）留量達到並低於gb4284-84《農用汙泥（ní）汙染物控製標準》。

同時，生物法處理電鍍廢水中功能菌和金屬離子的反應效率不高，每天的培（péi）養基（jī）用量（liàng）也較大，處理成本高。雖（suī）然處理後的出水（shuǐ）達（dá）到排放標準，但由於生物菌的過量添加，水（shuǐ）中的殘留有機物不能直接（jiē）回用（yòng）。

4研究展望

電鍍廢水處理技術作為一種新（xīn）的（de）汙水處理工（gōng）藝的微生物方法，是引（yǐn）起人們的關注（zhù）。它的特殊作用不斷（duàn）被挖掘，一些優勢（shì）菌株（zhū）的具體不斷創造或改進。還有一些缺（quē）點和廢水的生物處理不足（zú），我們還需要不斷完（wán）善和改進（jìn）現有在以下幾個方麵的技術和（hé）方法：

1)提高（gāo）功（gōng）能菌的反應效率，降低功能菌的培養成本，實現處理設（shè）施的（de）設備化和自動化。

2)研究（jiū）了微生物與重金屬反應的動（dòng）態機理，以（yǐ）提高重（chóng）金屬對（duì）重金屬的加載能（néng）力，以提高重（chóng）金屬離（lí）子的去除（chú）效率。

3)新的治療方法和反應器的發展，並獲得特征參數。