電(dian)鍍廢水不僅含有(you)Cr6、Pb2、Zn2、Fe2、Ni2等重金屬離子(zi)，而且(qie)含有(you)劇毒的(de)(de)CN-。由(you)于不同(tong)的(de)(de)鍍件和工藝，污(wu)染物的(de)(de)種類不同(tong)，濃度也大，組成(cheng)復(fu)雜。近年(nian)來(lai)國內外對高(gao)濃度電(dian)鍍廢水的(de)(de)處理有(you)很多研(yan)究，包(bao)括化學(xue)(xue)方法(fa)(fa)、電(dian)解法(fa)(fa)、離子(zi)交換(huan)法(fa)(fa)、電(dian)滲析法(fa)(fa)、生(sheng)物法(fa)(fa)等。然而，傳統的(de)(de)化學(xue)(xue)方法(fa)(fa)、離子(zi)交換(huan)法(fa)(fa)、反向(xiang)透析法(fa)(fa)等具有(you)工藝復(fu)雜、能耗高(gao)、成(cheng)本高(gao)、占地面積大、運行費用(yong)高(gao)、二次污(wu)染等缺點。

研(yan)究(jiu)使用(yong)含有(you)從(cong)上世(shi)紀(ji)80年代的重金屬(shu)廢水(shui)微(wei)生(sheng)物處(chu)理，采用(yong)金屬(shu)廢水(shui)生(sheng)物處(chu)理成(cheng)為一個新的研(yan)究(jiu)的研(yan)究(jiu)人(ren)員在(zai)國內外，它具(ju)有(you)高效率，選擇(ze)性，高吸附能力等，將不會造成(cheng)二(er)次(ci)二(er)次(ci)污(wu)染，污(wu)水(shui)處(chu)理成(cheng)本低，引起了廣泛的關注推(tui)出后，得到了快速發展。

1原理(li)

電(dian)鍍廢(fei)水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)物(wu)處理的(de)機理在(zai)于微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)之(zhi)間的(de)共生(sheng)(sheng)關系(xi)，它(ta)具有(you)(you)化(hua)學、物(wu)理和(he)遺(yi)傳三個層次的(de)協同機制(zhi)。在(zai)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)長繁殖過程(cheng)中，會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)一(yi)(yi)定量的(de)代謝產(chan)(chan)物(wu)。這類生(sheng)(sheng)化(hua)物(wu)質(zhi)能改(gai)變廢(fei)水(shui)(shui)中重金屬離(li)子的(de)價態，將cr6+還(huan)原為cr3+。同時(shi)，微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)菌群(qun)本身(shen)具有(you)(you)較強的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)絮凝和(he)靜電(dian)吸附作用，吸附cr3+、zn2+、ni2+、cd2+、cu2+、pb2+等離(li)子體，使其被固液分離(li)后(hou)進入菌泥餅。廢(fei)水(shui)(shui)可達(da)標排放或回用。在(zai)一(yi)(yi)定條件下，微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)通過營養物(wu)質(zhi)的(de)不斷生(sheng)(sheng)長和(he)繁殖，產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)了廢(fei)水(shui)(shui)處理所需(xu)的(de)長期(qi)菌源。

2研究概況

近年來(lai)，隨著生物(wu)工程科學的(de)發展，人們對(dui)微(wei)生物(wu)的(de)認識(shi)越來(lai)越先進(jin)，已經開始研究(jiu)通過微(wei)生物(wu)法處理(li)電鍍廢水(shui)的(de)新技(ji)術。目前國(guo)內外(wai)科學家對(dui)功能菌的(de)分離、菌群的(de)優(you)化(hua)(hua)、工藝的(de)優(you)化(hua)(hua)、生物(wu)吸(xi)附性能的(de)提高以及微(wei)生物(wu)處理(li)工藝的(de)優(you)化(hua)(hua)等方面進(jin)行了大量的(de)研究(jiu)和工程實(shi)例。

2.1功能菌

菌(jun)從功能廢水中分(fen)離，電(dian)鍍(du)污泥(ni)和(he)下水道選擇(ze)的(de)(de)菌(jun)株，培養(yang)(yang)的(de)(de)和(he)馴養(yang)(yang)導出重金屬的(de)(de)復合(he)功能菌(jun)的(de)(de)高(gao)效凈化。細菌(jun)用于電(dian)鍍(du)具有一(yi)個簡單的(de)(de)過程(cheng)，少污泥(ni)特性廢水處理的(de)(de)微生物。

中科院成都生(sheng)(sheng)物(wu)研究所的(de)李福德、吳乾菁、趙曉紅等(deng)自1986年以來,從(cong)電(dian)鍍(du)(du)污(wu)泥、廢(fei)水(shui)(shui)及(ji)下水(shui)(shui)道鐵管內分手篩選出(chu)35株菌株,從(cong)中獲得了高效污(wu)染(ran)Cr6+及(ji)別的(de)重(zhong)金屬的(de)SR系列復合(he)(he)(he)性(xing)能(neng)菌,并以此(ci)為(wei)根底設(she)想了微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)法管理電(dian)鍍(du)(du)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)新工藝。成都錦江電(dian)廠等(deng)4個(ge)實際(ji)工程(cheng)的(de)運行(xing)結果(guo)表明，微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)法對廢(fei)水(shui)(shui)組分、金屬離子濃度和ph值的(de)變化(hua)(hua)以及(ji)血漿中cr6+、總鉻、zn2+、ni2+濃度的(de)變化(hua)(hua)具有較強的(de)適應性(xing)。處理后(hou)出(chu)水(shui)(shui)中的(de)cd2+符合(he)(he)(he)《污(wu)水(shui)(shui)綜合(he)(he)(he)排放標準》(gb8978-88)。并且工藝簡(jian)單，投資少，不產生(sheng)(sheng)二次污(wu)染(ran)，金屬污(wu)泥的(de)用微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)或化(hua)(hua)學(xue)回收。

用硫(liu)酸鹽還原(yuan)菌(SRB)(如(ru)Tutpinen等(deng))處(chu)理含合成硫(liu)酸鋅的(de)重金屬廢(fei)(fei)水(shui)，SO42-還原(yuan)為S2-、S2-和Zn2+形成沉淀。X射(she)線衍射(she)分(fen)(fen)析表明，大部分(fen)(fen)沉淀物是ZnS。用SRB處(chu)理Zn~(2+)濃度(du)為200mg/L的(de)廢(fei)(fei)水(shui),Zn~(2+)去除率達98%以(yi)上。

拉克斯曼等人發現灰鏈霉菌能在24-48小時(shi)內將cr6+還原為cr3+，并能顯著吸收cr3+。

"喬(qiao)勇"從(cong)電鍍廢(fei)水(shui)中分離出3株游(you)離氰化物。研究了三種菌株的生長曲(qu)線及其對氰化物降(jiang)解的影響因素。結(jie)(jie)果表明,在最佳條件下(xia),80mg/L的CN-80mg/L降(jiang)解為0.22mg/L,氰化物還原(yuan)率為98.9%。本研究的結(jie)(jie)果可為微生物在含(han)氰廢(fei)水(shui)的處理中的實際應用(yong)提供依(yi)據。

2.2高效生物吸附劑

吸附(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)生物和(he)化學結構是使用生物體本(ben)身(shen)吸附(fu)溶解的(de)(de)(de)金屬離(li)子在水中，然后通過(guo)固 - 液(ye)相分(fen)離(li)除(chu)去在水溶液(ye)中的(de)(de)(de)金屬離(li)子的(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)特性的(de)(de)(de)，因(yin)此一個有(you)效的(de)(de)(de)吸附(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)開發和(he)生物處(chu)理(li)過(guo)程中，是含重金屬廢水的(de)(de)(de)生物處(chu)理(li)的(de)(de)(de)發展的(de)(de)(de)主要(yao)方向。

B.W.阿(a)特金(jin)森等人研究(jiu)了剩余活性污(wu)泥(ni)法處理電(dian)鍍廢水(shui)。電(dian)鍍廢水(shui)主要(yao)含(han)有zn2+，質量(liang)濃度(du)為(wei)(wei)110mg/L，含(han)有少量(liang)cu2+、cd2+、ni2+、cr3+、cr6+。結果(guo)表明，活性污(wu)泥(ni)對鋅的去除率(lv)(lv)高達96%，其它金(jin)屬的質量(liang)濃度(du)均在50mg/L以上，平(ping)均去除率(lv)(lv)為(wei)(wei)80%。生物吸(xi)附法具有吸(xi)附量(liang)大、選(xuan)擇性高、活性污(wu)泥(ni)來源廣、成本(ben)低(di)、易得等特點[11]，表明活性污(wu)泥(ni)非常適合作為(wei)(wei)生物吸(xi)附劑。

Anastassios等人在Cu2+Zn2+Ni2(pH=8)的(de)溶(rong)液中，Zn2(質(zhi)量濃度為(wei)50mg/L)被(bei)滅活的(de)鏈霉(mei)菌吸(xi)附，Zn2的(de)去除率(lv)為(wei)70%，當溶(rong)液pH為(wei)9時，Zn2的(de)去除率(lv)接(jie)近100%。

趙力 Black等人研(yan)究了根霉燈(deng)絲引線的(de)(de)吸附，在合適的(de)(de)條件下發現，飽和吸附量(liang)可達到135.8mg / g的(de)(de)(未處理)和121.1mg /克(明膠)。

王亞雄等(deng)]發現產(chan)堿假(jia)單胞菌(jun)和(he)甘(gan)博微球菌(jun)對cu2+和(he)pb2+有較強的(de)吸(xi)附(fu)(fu)能力。cu2+和(he)pb2+在這兩種(zhong)細菌(jun)上的(de)吸(xi)附(fu)(fu)基本符合langmuir單層吸(xi)附(fu)(fu)行為，其(qi)線(xian)性(xing)回歸系數大于(yu)0.99。cu2+和(he)pb2+在細菌(jun)表面的(de)吸(xi)附(fu)(fu)與ph值(zhi)密(mi)切相(xiang)關，適宜的(de)ph值(zhi)范圍為5-6。稀硝酸和(he)硫(liu)酸是黃體(ti)微球菌(jun)中cu2+的(de)有效洗脫劑。

2.3工(gong)藝優(you)化(hua)

針對(dui)單一(yi)生物法處(chu)理含鉻(ge)電鍍廢水效率低(di)、成本高的(de)問題，采用微電解-生物組合(he)法處(chu)理含鉻(ge)電鍍廢水。實(shi)驗過程中，微電解去(qu)除重金屬(shu)離子(zi)90%以(yi)上，后續工藝中的(de)微生物功能菌去(qu)除剩余部分(fen)。試驗結(jie)果(guo)表明，Cr6的(de)質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)度(du)為(wei)(wei)(wei)50 mg/L，Cu2的(de)質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)度(du)為(wei)(wei)(wei)15 mg/L，對(dui)含Ni2質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)度(du)為(wei)(wei)(wei)10 mg/L的(de)廢水進行(xing)了處(chu)理，重金屬(shu)離子(zi)的(de)凈(jing)化率為(wei)(wei)(wei)99.9%，無(wu)二次污(wu)染。

Wang等人，和(he)苯(ben)(ben)酚(fen)降解菌(jun)的(de)(de)選擇減少在連續流動反應器的(de)(de)Cr6 + P.putida菌(jun)株大(da)腸桿菌(jun)共培養(yang)。酚(fen)是唯一的(de)(de)碳源和(he)能源。在每個不同的(de)(de)時間的(de)(de)系統(tong)，10種條(tiao)件和(he)Cr6 +的(de)(de)苯(ben)(ben)酚(fen)，連續操作的(de)(de)279D不同初始濃度(du)。在八種工(gong)作條(tiao)件，六價鉻和(he)苯(ben)(ben)酚(fen)得到的(de)(de)幾(ji)乎完全去除。該系統(tong)的(de)(de)特征是指(zhi)細菌(jun)培養(yang)物與反應器相結合，而細菌(jun)培養(yang)物中移除的(de)(de)Cr6 +和(he)苯(ben)(ben)酚(fen)。

葉錦韶等。以復合生物(wu)(wu)吸附劑fy01和活性污泥為(wei)吸附材料，探討了柱(zhu)生物(wu)(wu)曝氣(qi)法對高濃(nong)度鍍(du)鉻廢(fei)水的(de)(de)吸附效果。結果表明，柱(zhu)生物(wu)(wu)曝氣(qi)吸附法是一種有效、穩定(ding)的(de)(de)方法。總鉻、cu2+和cod質量濃(nong)度分別為(wei)60.4、4.51和48.2mg/L的(de)(de)電(dian)鍍(du)廢(fei)水處(chu)理2小時(shi)后，去除率分別為(wei)92.1%、99.2%和71.4%。

"劉瑞軒.采用電生物膜法(fa)處理重金屬離子(zi)有機廢(fei)水(shui)的全(quan)過程(cheng)是通過以下步驟完成的："劉瑞軒。結果表(biao)明，電生物膜反應(ying)器可以很好(hao)地凈(jing)化含(han)50mg/LPB2和1500mg/L苯酚(fen)的高濃度廢(fei)水(shui)，并能(neng)有效地處理含(han)5～80mg/L、初始質(zhi)量濃度為Cr3的電鍍廢(fei)水(shui)。該方法(fa)對水(shui)質(zhi)和水(shui)量的波動適應(ying)性強，出(chu)水(shui)優于(yu)工業(ye)污水(shui)的國家排放(fang)標(biao)準。

優點(dian)和(he)方法3電鍍廢水(shui)處(chu)理微生(sheng)物的缺點(dian)

與化學(xue)法(fa)、離子(zi)交換(huan)法(fa)、氣浮法(fa)相比，微生物法(fa)不使(shi)用(yong)(yong)化學(xue)藥劑，處(chu)理(li)(li)工藝(yi)相對(dui)簡(jian)單。功能(neng)菌對(dui)金屬(shu)(shu)離子(zi)的富(fu)集程度高(gao)，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)金屬(shu)(shu)濃(nong)度高(gao)，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)產生量小(xiao)，二次(ci)污(wu)(wu)(wu)染(ran)明(ming)顯減少，處(chu)理(li)(li)方法(fa)簡(jian)單易(yi)行，成本低，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)重金屬(shu)(shu)易(yi)于回(hui)收，回(hui)收率高(gao)。很高(gao)。處(chu)理(li)(li)后污(wu)(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)金屬(shu)(shu)殘(can)留量達到并(bing)低于gb4284-84《農用(yong)(yong)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)污(wu)(wu)(wu)染(ran)物控制標準(zhun)》。

同(tong)時，生物法處理(li)(li)電鍍廢(fei)水中功能菌和金(jin)屬(shu)離子的(de)(de)反應效率不高，每天的(de)(de)培養基用量也(ye)較大，處理(li)(li)成(cheng)本(ben)高。雖然(ran)處理(li)(li)后的(de)(de)出水達(da)到排(pai)放標(biao)準，但由于生物菌的(de)(de)過量添加，水中的(de)(de)殘留有機物不能直接回(hui)用。

4研究展望

電鍍廢水(shui)(shui)處理(li)技術作為一(yi)種新的污水(shui)(shui)處理(li)工藝的微生物(wu)方(fang)(fang)法，是引起(qi)人們的關注(zhu)。它的特殊作用不(bu)斷被挖(wa)掘，一(yi)些優勢菌株的具體不(bu)斷創造或改進(jin)。還(huan)有一(yi)些缺點和廢水(shui)(shui)的生物(wu)處理(li)不(bu)足，我們還(huan)需要不(bu)斷完善和改進(jin)現有在以下幾個方(fang)(fang)面的技術和方(fang)(fang)法：

1)提高功(gong)能菌的反應效率，降低功(gong)能菌的培養成本，實現處理設施的設備化和自動(dong)化。

2)研究了微生物與重(zhong)金(jin)屬反應的(de)動(dong)態機理(li)，以提高重(zhong)金(jin)屬對重(zhong)金(jin)屬的(de)加(jia)載能力，以提高重(zhong)金(jin)屬離(li)子的(de)去除(chu)效率。

3)新的(de)治療方法和反應器(qi)的(de)發展，并獲得特征參數。