电镀废水生化处理

电镀废水不仅含有Cr6、Pb2、Zn2、Fe2、Ni2等重金属离子，而且含有剧毒的CN-。由于不同的镀件和工艺，污染物的种类不同，浓度也大，组成复杂。近年来国内外对高浓度电镀废水的处理有很多研究，包括化学方法、电解法、离子交换法、电渗析法、生物法等。然而，传统的化学方法、离子交换法、反向透析法等具有工艺复杂、能耗高、成本高、占地面积大、运行费用高、二次污染等缺点。

研究使用含有从上世纪80年代的重金属废水微生物处理，采用金属废水生物处理成为一个新的研究的研究人员在国内外，它具有高效率，选择性，高吸附能力等，将不会造成二次二次污染，污水处理成本低，引起了广泛的关注推出后，得到了快速发展。

1原理

电镀废水生物处理的机理在于微生物之间的共生关系，它具有化学、物理和遗传三个层次的协同机制。在微生物生长繁殖过程中，会产生一定量的代谢产物。这类生化物质能改变废水中重金属离子的价态，将cr6+还原为cr3+。同时，微生物菌群本身具有较强的生物絮凝和静电吸附作用，吸附cr3+、zn2+、ni2+、cd2+、cu2+、pb2+等离子体，使其被固液分离后进入菌泥饼。废水可达标排放或回用。在一定条件下，微生物通过营养物质的不断生长和繁殖，产生了废水处理所需的长期菌源。

2研究概况

近年来，随着生物工程科学的发展，人们对微生物的认识越来越先进，已经开始研究通过微生物法处理电镀废水的新技术。目前国内外科学家对功能菌的分离、菌群的优化、工艺的优化、生物吸附性能的提高以及微生物处理工艺的优化等方面进行了大量的研究和工程实例。

2.1功能菌

菌从功能废水中分离，电镀污泥和下水道选择的菌株，培养的和驯养导出重金属的复合功能菌的高效净化。细菌用于电镀具有一个简单的过程，少污泥特性废水处理的微生物。

中科院成都生物研究所的李福德、吴乾菁、赵晓红等自1986年以来,从电镀污泥、废水及下水道铁管内分手筛选出35株菌株,从中获得了高效污染Cr6+及别的重金属的SR系列复合性能菌,并以此为根底设想了微生物法管理电镀废水的新工艺。成都锦江电厂等4个实际工程的运行结果表明，微生物法对废水组分、金属离子浓度和ph值的变化以及血浆中cr6+、总铬、zn2+、ni2+浓度的变化具有较强的适应性。处理后出水中的cd2+符合《污水综合排放标准》(gb8978-88)。并且工艺简单，投资少，不产生二次污染，金属污泥的用微生物或化学回收。

用硫酸盐还原菌(SRB)(如Tutpinen等)处理含合成硫酸锌的重金属废水，SO42-还原为S2-、S2-和Zn2+形成沉淀。X射线衍射分析表明，大部分沉淀物是ZnS。用SRB处理Zn~(2+)浓度为200mg/L的废水,Zn~(2+)去除率达98%以上。

拉克斯曼等人发现灰链霉菌能在24-48小时内将cr6+还原为cr3+，并能显著吸收cr3+。

"乔勇"从电镀废水中分离出3株游离氰化物。研究了三种菌株的生长曲线及其对氰化物降解的影响因素。结果表明,在最佳条件下,80mg/L的CN-80mg/L降解为0.22mg/L,氰化物还原率为98.9%。本研究的结果可为微生物在含氰废水的处理中的实际应用提供依据。

2.2高效生物吸附剂

吸附剂的生物和化学结构是使用生物体本身吸附溶解的金属离子在水中，然后通过固 - 液相分离除去在水溶液中的金属离子的成分特性的，因此一个有效的吸附剂的开发和生物处理过程中，是含重金属废水的生物处理的发展的主要方向。

B.W.阿特金森等人研究了剩余活性污泥法处理电镀废水。电镀废水主要含有zn2+，质量浓度为110mg/L，含有少量cu2+、cd2+、ni2+、cr3+、cr6+。结果表明，活性污泥对锌的去除率高达96%，其它金属的质量浓度均在50mg/L以上，平均去除率为80%。生物吸附法具有吸附量大、选择性高、活性污泥来源广、成本低、易得等特点[11]，表明活性污泥非常适合作为生物吸附剂。

Anastassios等人在Cu2+Zn2+Ni2(pH=8)的溶液中，Zn2(质量浓度为50mg/L)被灭活的链霉菌吸附，Zn2的去除率为70%，当溶液pH为9时，Zn2的去除率接近100%。

赵力 Black等人研究了根霉灯丝引线的吸附，在合适的条件下发现，饱和吸附量可达到135.8mg / g的(未处理)和121.1mg /克(明胶)。

王亚雄等]发现产碱假单胞菌和甘博微球菌对cu2+和pb2+有较强的吸附能力。cu2+和pb2+在这两种细菌上的吸附基本符合langmuir单层吸附行为，其线性回归系数大于0.99。cu2+和pb2+在细菌表面的吸附与ph值密切相关，适宜的ph值范围为5-6。稀硝酸和硫酸是黄体微球菌中cu2+的有效洗脱剂。

2.3工艺优化

针对单一生物法处理含铬电镀废水效率低、成本高的问题，采用微电解-生物组合法处理含铬电镀废水。实验过程中，微电解去除重金属离子90%以上，后续工艺中的微生物功能菌去除剩余部分。试验结果表明，Cr6的质量浓度为50 mg/L，Cu2的质量浓度为15 mg/L，对含Ni2质量浓度为10 mg/L的废水进行了处理，重金属离子的净化率为99.9%，无二次污染。

Wang等人，和苯酚降解菌的选择减少在连续流动反应器的Cr6 + P.putida菌株大肠杆菌共培养。酚是唯一的碳源和能源。在每个不同的时间的系统，10种条件和Cr6 +的苯酚，连续操作的279D不同初始浓度。在八种工作条件，六价铬和苯酚得到的几乎完全去除。该系统的特征是指细菌培养物与反应器相结合，而细菌培养物中移除的Cr6 +和苯酚。

叶锦韶等。以复合生物吸附剂fy01和活性污泥为吸附材料，探讨了柱生物曝气法对高浓度镀铬废水的吸附效果。结果表明，柱生物曝气吸附法是一种有效、稳定的方法。总铬、cu2+和cod质量浓度分别为60.4、4.51和48.2mg/L的电镀废水处理2小时后，去除率分别为92.1%、99.2%和71.4%。

"刘瑞轩.采用电生物膜法处理重金属离子有机废水的全过程是通过以下步骤完成的："刘瑞轩。结果表明，电生物膜反应器可以很好地净化含50mg/LPB2和1500mg/L苯酚的高浓度废水，并能有效地处理含5～80mg/L、初始质量浓度为Cr3的电镀废水。该方法对水质和水量的波动适应性强，出水优于工业污水的国家排放标准。

优点和方法3电镀废水处理微生物的缺点

与化学法、离子交换法、气浮法相比，微生物法不使用化学药剂，处理工艺相对简单。功能菌对金属离子的富集程度高，污泥中金属浓度高，污泥产生量小，二次污染明显减少，处理方法简单易行，成本低，污泥中重金属易于回收，回收率高。很高。处理后污泥中金属残留量达到并低于gb4284-84《农用污泥污染物控制标准》。

同时，生物法处理电镀废水中功能菌和金属离子的反应效率不高，每天的培养基用量也较大，处理成本高。虽然处理后的出水达到排放标准，但由于生物菌的过量添加，水中的残留有机物不能直接回用。

4研究展望

电镀废水处理技术作为一种新的污水处理工艺的微生物方法，是引起人们的关注。它的特殊作用不断被挖掘，一些优势菌株的具体不断创造或改进。还有一些缺点和废水的生物处理不足，我们还需要不断完善和改进现有在以下几个方面的技术和方法：

1)提高功能菌的反应效率，降低功能菌的培养成本，实现处理设施的设备化和自动化。

2)研究了微生物与重金属反应的动态机理，以提高重金属对重金属的加载能力，以提高重金属离子的去除效率。

3)新的治疗方法和反应器的发展，并获得特征参数。