申请日2000.05.10
公开(公告)日2001.11.21
IPC分类号C02F3/34; C02F1/62
摘要
本发明是一种生物化学法治理含金属废水的工艺,是将培育好的由脱硫杆菌(A)、脱硫肠杆菌(B)和阴沟肠杆菌(C)组成的微生物复合菌与废水按1∶1～10的体积比加入反应池反应,每吨废水中加入0.05～5公斤化学试剂Na2S或/和FeS,反应后的菌和废水进入沉淀池中进行泥水分离,沉淀后的上清液通过过滤池成为清水进入清水池,所有指标达到或优于国家一级标准。
摘要附图
权利要求书
1、生物化学法治理含金属废水的工艺，其特征在于是将培育好的微生物 复合菌与废水按1∶1～10的体积比加入反应池反应，每吨废水中加入0.05～ 5公斤化学试剂Na2S或/和FeS，反应后的菌和废水进入沉淀池中进行泥水分 离，沉淀后的上清液通过过滤池成为清水进入清水池，废水达标排放，反应池 水力停留时间>3小时，沉淀池水力停留时间>4小时，上述微生物复合菌由 脱硫杆菌(A)、脱硫肠杆菌(B)和阴沟肠杆菌(C)组成，或是其中任意两 种的组合，其中A∶B=1∶0.1-10;A∶C=1∶0.1-10;B∶C=1∶0.1-10;A∶B∶C=1∶ 0.1-10∶0.1-10。
2、根据权利要求1所述的生物化学法治理含金属废水的工艺，其特征在 于所述微生物复合菌培菌反应条件较佳为温度20-45℃、Ph5.5-8.5，在培菌 池中加入培菌用工业培养基和自来水，恒温厌氧15小时以上即完成培菌过程。
3、根据权利要求1所述的生物化学法治理含金属废水的工艺，其特征在 于所述清水池中的水部份还回培菌池以取代自来水。
说明书
生物化学法治理含金嘱废水的工艺
本发明涉及一种废水治理工艺，具体是一种生物化学法治理含金属废水的 工艺。
目前国内外治理含金属废水的工艺有许多，包括传统的化学法、气浮法、 反渗透法、电渗析法、活性炭法、铁氧体法和萃取法，但这些方法都各自存在 不同的缺陷。如传统化学法(FeSo4还原法，石灰沉淀法等)靠化学反应去除 金属离子，须加入定量的化学试剂，经常产生大量污泥，二次污染严重;电解 还原法的含铁、铬污泥量大，且对设备腐蚀严重，电力消耗大;离子交换还原 法存在投资大、操作复杂、树脂再生困难，运行成本高的缺陷。在国内外学者 和环保专家的共同努力下，金属废水(特别是含铬金属废水)治理取得了许多 有益的突破，从九十年代开始兴起的生物治理金属废水的方法已经取得成功， 它处理部分金属废水的指标已经优于国家的各项标准，而且其投资和运行成 本都低于传统的物理化学方法。但此技术对含锌废水、含镍废水等处理效果不 尽入意，且抗高浓度电镀水冲击负荷较小。
本发明的目的是克服现有技术存在的各种缺陷，为公众提供一种污泥量 少、抗冲击性高、处理效果稳定、能广谱简便处理各种高浓度金属废水且运行 成本低的生物化学法治理含金属废水的工艺。
本发明生物化学法治理含金属废水的工艺是将培育好的微生物复合菌与废 水按1∶1～10的体积比加入反应池反应，在反应池中加入化学试剂Na2S或/ 和FeS，每吨废水加入0.05～5公斤化学试剂，反应后的菌和废水进入沉淀池 中进行泥水分离，沉淀后的上清液通过过滤池成为清水进入清水池，废水达标 排放，反应池水力停留时间>3小时，沉淀池水力停留时间>4小时，上述微 生物复合菌由脱硫杆菌(A)、脱硫肠杆菌(B)和阴沟肠杆菌(C)组成，也 可是其中任意两种的组合，其中A∶B=1∶0.1-10;A∶C=1∶0.1-10;B∶C=1∶ 0.1-10;A∶B∶C=1∶0.1-10∶0.1-10。
上述方案中，所述微生物复合菌培菌反应条件较佳为温度20-45℃、 Ph5.5-8.5，在培菌池中加入培菌用工业培养基和自来水，恒温厌氧15小时以 上即完成培菌过程。
上述方案中，清水池中的水也可部份还回培菌池以取代自来水。
如上所述生化法是利用微生物细胞的絮凝性、细胞表面的电荷吸附、微生 物细胞生长过程中的代谢产物与废水中金属离子发生中和作用、桥连吸附作用 和卷扫作用，形成多核羟基络合物，促使菌剂团聚集长大并沉降，并在投资、 运行、操作管理和金属回收、出水水质等方面，优于传统的化学沉淀法、离子 交换法及电解法和气浮法工艺。生化法中高效微生物本身具有还原、吸附废水 中重金属离子作用，同时缓冲废水pH，另外还起着络合、絮凝作用，经过固 液分离的手段，把吸附重金嘱离子的菌剂沉淀下来，从而达到水的净化目的。本 发明正是利用微生物不断生长过程中，产生的气体和细胞代谢产物，静电吸附 作用，络合作用，使金属离子被沉降从而净化废水，低投入高效率的彻底实现 废水中重金属的治理，加入化学试剂在系统中起到补充抗中击负荷的作用;从 而做到即保证出水达标排放，污泥量少，又大大减小了二次污染。
本发明选用自然界对金属离子具有抗性的微生物复合菌株(由脱硫杆菌; 脱硫肠杆菌;阴沟肠杆菌组成)，经过进行长期纯化培养和抗性试验后，在20-45 ℃常压15小时厌氧扩大培养作为本工艺微生物主要来源。此微生物就是一种 天然有机高分子絮凝剂(其本身细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质N-乙酰 多糖胺等成分均可作絮凝剂)。细胞表面含有活性氨基和羟基，对带正电荷的 金属离子具有极强的絮凝能力。此外，生物体分泌的代谢产物(如细胞黏液) 也可对金属产生很好的絮凝作用，兼之具有良好的沉降性能，从而提高了对电 镀重金属废水的净化效果。另外，在使用微生物的同时加入Na2S、FeS等组成 的专用化学试剂，可大大提高废水处理的效率、稳定性和抗冲击性。
本发明工艺可处理废水浓度：六价铬(Cr6+)废水50-1000mg/L;含铜(Cu2+) 废水50-150mg/L;含锌(Zn2+)废水10-150mg/L;含镍(Ni+)废水50-350mg/L。
按本发明的工艺处理废水效果稳定，所有指标均达到和优于国家一级排放 标准，且具有抗冲击性好、平均运行费用低(处理每吨废水低于一元)等特点。
本发明处理金属废水可达到的技术指标 项目 流量(M3/d) 进水(mg/l) 出水(mg/l) 去除率(%) Cr6+ 5-2000 1-300 0.01-0.20 98-99.9 Ni2+ 5-2000 1-180 0.01-0.50 98-99 Cu2+ 5-2000 1-250 0.01-0.30 98-99 Zn2+ 5-2000 1-180 0.01-1.20 96-99
本发明与传统常用的混凝沉淀法、电解还原法、离子交换法进行比较(以 含铬废水为例)结果列表如下： 项目 生化法 混凝沉淀法 电解还原法 离子交换法 流量(m3/d) 5-2700 10-1000 20-150 5-480 进水Cr6+(mg/l) 1-300 5-150 4-200 2-170 出水Cr6+(mg/l) 0.01-0.20 0.2-0.5 0.1-10 0.1-4 去除率(%) 98-99.9 88-98 80-95 90-99 处理 1400 吨/天 为例 投资总额T (万元) 210.3 650 920 1420 单位运行费C (元/吨) 1.57 3.20 6.70 4.50 (备注：单位运行费包括人工费、药剂费、电费、材料费等) 本发明的工艺流程简图如附图1所示。