微生物污水處理應(yīng)用與工藝
微生物菌種廢水處理融入范疇普遍?？蛇\(yùn)用于原油、石油化工、化工廠、冶金工業(yè)、機(jī)械設(shè)備、皮革制品、煤氣化、食品類、釀制、日化用品、印染廠、制藥業(yè)、造紙工業(yè)及生活污水等眾多種類的廢水處理及其江河湖海等大規(guī)模海域的廢水處理。
一、微生物污水處理電鍍污水
電鍍污水是我國(guó)最早治理的工業(yè)污水之一，長(zhǎng)期以來，治理該種污水多用化學(xué)法，且治理的主要項(xiàng)目?jī)H六價(jià)鉻(Cr6+)和氰根(CN-)兩種污染物，其他項(xiàng)目未作嚴(yán)格要求。去除六價(jià)鉻(Cr6+)的辦法主要是用亞鐵離子將六價(jià)鉻(Cr6+)還原成三價(jià)鉻(Cr3+)，二價(jià)鐵被氧化成三價(jià)鐵。三價(jià)鐵、三價(jià)鉻及過量的二價(jià)鐵離子在適宜的pH值下生成氫氧化物沉淀(即污泥)，分離污泥后，達(dá)到去除六價(jià)鉻(含三價(jià)鉻、三價(jià)鐵及二價(jià)鐵)的目的。也有用離子交換法處理六價(jià)鉻的。
除氰根(CN-)的主要是用活性氯(含液氯、次氯酸鈉和二氧化氯)將氰根(CN-)氧化成氮?dú)?N2)和二氧化碳(CO2)稱全氧化或氧化成碳酸氫胺(NH4HCO3)稱半氧化。也有用臭氧作氧化劑的，其氧化產(chǎn)物與上述基本相同。
微生物污水處理基本原理是通過微生物的作用使電鍍污水中含有的多種有毒、有害物得到全面去除，確保電鍍污水中的六價(jià)鉻、氰化物(有氰電鍍)，各種重金屬，COD、氨氮……被處理達(dá)到相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。具體闡述如下：
微生物污水處理：氰化物(CN-)：
通過革蘭氏菌等菌群將其分解為氮?dú)夂虲O2排入大氣。反應(yīng)式如下：
2CN-+8OH- 破氰菌N2+2CO2+4H2O……①
隨著游離氰根的去除，氰絡(luò)合離子產(chǎn)生如下反應(yīng)：
Ag(CN)2 Ag++2CN-……… ②
Cu(CN)42-Cu2++4CN-………③
上述反應(yīng)生成的游離氰根可按反應(yīng)式①繼續(xù)被破氰菌去除，以此達(dá)到去除氰的目的。
該法與傳統(tǒng)的化學(xué)方法相比具有建設(shè)投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等特定，且能有效的回收金、銀、銅等貴重金屬，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益的統(tǒng)一。
微生物污水處理：六價(jià)鉻：
通過鐵細(xì)菌與鐵反應(yīng)生成亞鐵離子(Fe2+)，將六價(jià)鉻(Cr6+)還原成三價(jià)鉻(Cr3+)，亞鐵離子(Fe2+)被氧化成三價(jià)鐵(Fe3+).三價(jià)鉻(Cr3+)、三價(jià)鐵(Fe3+)及過量的亞鐵離子(Fe2+)在適宜的pH值下生成氫氧化物(即污泥)達(dá)到去除六價(jià)格(Cr6+)的目的，主要反應(yīng)式如下：
Fe 鐵細(xì)菌Fe2++2e……………①
3Fe 2++Cr6+3Fe3++Cr3+………②
Fe3++3OH- Fe(OH)3 ……③
Cr3++3OH- Cr(OH)3 ……④
Fe 2++2OH-Fe(OH)2 ……⑤
COD的去除
電鍍污水中的COD主要產(chǎn)生于電鍍中除油時(shí)的油污，及加入在電鍍槽中的表面活性劑和光亮劑等。去除的方式是通過微生物作用使上述污染因子轉(zhuǎn)化H2O和CO2，從而得以去除。
氨氮的去除
通過傳統(tǒng)的消化/反硝化反應(yīng)去除大部分氨氮，微量氨氮通過光合菌去除。光合菌能使氨氮的去除率提高，確保出水氨氮含量達(dá)到(GB18918-2002)標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。
二、微生物污水處理技術(shù)處理重金屬污水
1.主要技術(shù)內(nèi)容
(1)微生物污水處理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)工藝流程微生物污水處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?gòu)U水，也可處理混合的金屬?gòu)U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)微生物污水處理特點(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(zhǎng)，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(guó)家GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，見表9-15。
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