申请日2000.05.10
公开(公告)日2004.08.18
IPC分类号C02F3/34; C02F1/52
摘要
本发明是一种生物化学法治理含金属废水的方法，是将培育好的由脱硫杆菌(A)[Desulfobacterium sp.strain]、脱硫肠杆菌(B)[Desulfotomaculum sp.strain]和阴沟肠杆菌(C)[Enterobacter cloacae]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方法，其特征在于是在培 菌池中加入微生物复合菌，然后加入培菌用的工业培养 基和自来水，反应条件为温度20～45℃、pH5.5～8.5，恒 温厌氧15小时以上即完成培菌过程，其中复合菌剂∶工 业培养基∶自来水的配比为1m3∶8～18kg∶4～9m3，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) (Desulfobacteriumsp.strain)、脱硫肠杆菌(B) (Desulfotomaculum sp.strain)和阴沟肠杆菌(C) (Enterobacter cloacae)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方 法，其特征在于所述清水池中的水部分还回培菌池以取 代自来水。
说明书
生物化学法治理含金属废水的方法
本发明涉及一种废水治理方法，具体是一种生物化学法治理含金 属废水的方法。
目前国内外治理含金属废水的方法有许多，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人意，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方法。
本发明生物化学法治理含金属废水的方法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) [Desulfobacterium sp.strain]、脱硫肠杆菌(B)[Desulfotomaculum sp.strain]和阴沟肠杆菌(C)[Enterobacter cloacae]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。
上述方案中，所述微生物复合菌培菌反应条件为温度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分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、电解法和气浮法方法。 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 时缓冲水废水pH，另外还起着络合、絮凝作用，经过固液分离的手段， 把吸附重金属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 抗冲击负荷的作用;从而做到既保证出水达标排放，污泥量少，又大 大减少了二次污染。
本发明选用自然界对金属离子其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℃常压下15小时厌氧扩大培养作为本方法微生物 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生(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。
本发明方法可处理废水浓度：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
Ni+ 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 处吨 理/ 1 天 4 为 0 例 0 投资 总额 (万 元) 210.3 650 920 1420 单位 运行 费 (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)
