申请日1993.06.11
公开(公告)日1999.12.08
IPC分类号C02F3/34; C12N1/20; C02F1/58
摘要
采用具核梭杆菌(Fusobacterium nucleetum)、脱氮副球菌(Paracoccus denitrificane)、 迟钝爱德华氏菌(Edwardsiellatarda)、厌氧消化球菌(Peptococcus anaerobius)等复合菌治理电镀废水的新方法，可以有效地将电镀废水中的六价铬还原成三价铬，并以氢氧化铬化合物形式从水溶液中沉淀出来，达到水质净化的目的，沉淀的铬经简单的化学或物理方法，即可回收。该法处理后的水质质量好，能保证实现铬，同时实现镍、铜、锌等达标排放。无二次污染，对废水适应性强，工艺流程简单，节约能源，经济性能好，成本低。
権利要求書
1.用微生物治理电镀废水的方法，其特征是：处理过程中使用的 复合菌由具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)、脱氮副球菌 (Paracoccus denitrificans)、迟钝爱得华氏菌(Edwardsiella tarda)、厌氧 消化球菌(Peptococcus anaerobius)四种菌组成，其处理的工艺流程是： 先用普通的生活污水、工业啤酒废水或工业食品废水进行培菌24小 时后加入到盛有待处理的电镀废水池中，经一次处理后，再进行二次 处理，处理后的水进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的上清液进入沙滤池 过滤后排放，沉淀下来的铬和镍、铜、锌进行回收。
2.按权利要求1所述的微生物治理电镀废水的方法，其特征是： 净化电镀废水的条件是pH 5.0-7.5，温度为15-30℃，处理的全过程 所需停留时间为：第一次净化为3小时，第二次净化为13小时，在 沉淀池中沉淀为8小时。
说明书
微生物治理电镀废水方法
本发明属于对电镀铬废水进行微生物治理的技术。
六价铬的某些化合物对人群有致癌作用。水溶性离子状态的 Cr(Ⅵ)易被肠道吸收，透过细胞膜使某些生物分子氧化并与其结合而 产生致中毒作用。铬中毒能使鼻膈膜和耳膜穿孔，皮肤溃疡，口角糜 烂，致消化系统功能紊乱，腹泻以及引发脑膜炎和肺癌。
铬盐是重要的无机化学产品，它广泛用于冶金、化工、轻工、机 械和电子部门，这些部门所属的电镀厂、冶炼厂、合金厂、染料厂、 皮革厂、木材厂和橡胶厂产生的水溶性Cr(Ⅵ)对人体和环境危险极 大，使农作物和人体健康受到危害，因此，对企业铬废水的彻底治理 已迫在眉睫，到了非彻底治理不可的时候了。
对含铬废水的治理已有二十年历史，六十年代中期，大多数采用 化学法，如FeS还原法，FeSO4还原法除去Cr(Ⅵ)以达到排放标准， 但这些方法的污泥量大而没有解决方法逐渐弃用。其后用BaCrO4沉 淀法，但此法也因收集困难，铬又不能回用，应用得较少，七十年代， 化学法有了新进展，离子交换法，电解还原法由线外处理转向线内处 理，减少了污泥量，占地面积和投资都减少，部分漂洗水可回用。但 电解法的Fe,Cr污泥也无法进一步处理，且该法对设备腐蚀严重，电 能消耗大，推广应用困难。到后来，整个电镀行业几乎全部采用了离 子交换法处理废水，这被认为是治理电镀废水的标准方法。在大面积 实践中，证明该法投资大，管理困难，回收的铬酸不能直接回用，零 排放仍没有实现。八十年代，有反渗透法，电渗析法，薄膜蒸发法， 气浮法，活性炭法，铁氧体法和萃取法等相继出现，以及电解法和离 子交换法又有新的发展。其中反喷淋逆流漂洗法耗水少，Cr6+回用率 高，实现了闭路循环，但此法仅适用于槽液体积小，蒸发量少的直线 式镀机，而且投资大，调控难，在广大的乡镇电镀厂推广受到限制。 对铬废水的治理在今后一段时间内仍然是环保科学家，冶金，化工工 程师和生物学家等共同研究的课题。
罗曼恩柯(Romanenko)等曾用脱色杆菌(Bac.Dechromaticans) 厌氧处理含铬废水，3天内每克干生物量可将2.1克K2CrO4中的 Cr6+还原为Cr3+;H.C.谢尔波克雷诺夫等用Aeromonas Dechromaticans KC-11菌株，以天然气或乙烷作碳源，净化500ml铬 液(24.0mg Cr6+/L)其净化效率可与活性污泥法一样，且可缩短净化 时间，降低费用1.1-1.5倍;A.M.Marques等，报导了用铜绿假单孢 菌(Pseudomonas aeruginosa)可使培养基中的铬减少;Y.Sag等研究了 干燥的生枝动胶菌(Zooglea ramigera)在pH 2,25℃条件下，对Cr6+的吸附率最高达20%;K.Komori等报导用阴沟肠杆菌可还原铬酸 盐;孙国玉等用铬酸盐还原菌81001号菌株加活性污泥处理电镀含铬 废水有一定的效果。但这些研究仅限于采用单一菌株，并属于实验室 试验。
鉴于上述在技术和研究方面存在的问题和不足，本发明的任务是 提供一种处理电镀铬废水设备简单，一次净化即可达到排放标准，同 时回收Cr6+，不造成二次污染，能耗小，投资成本大大低于现行化学 法的微生物法新技术。
本技术根据微生物的功能和电镀废水的特点，提出了以功能菌为 主的微生物净化回收废水中重金属的科学方案，即功能菌在廉价基质 中生长，其代谢产物将电镀铬废水中的六价铬还原成三价铬，形成氢 氧化铬化合物絮凝沉淀出来，从而达到净化废水的目的，沉淀的铬渣 经过简单的化学处理，即可回收铬。
本发明的技术解决方案是：
1.在详细研究了来自电镀淤泥中具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)、脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)、迟钝爱得华氏菌 (Edwardsiella tarda)、厌氧消化球菌(Peptococcus anaerobius)对金属的抗 性，净化铬(Ⅵ)的条件、动力学和净化机制、组合、拮抗和互补功 能基础上，将这具核梭杆菌、脱氮副球菌、迟钝爱得华氏菌、厌氧消 化球菌四种菌组成复合菌。
2.利用复合菌在生长过程中，其代谢产物还原以HCrO4-、Cr2O72-、 CrO42-形式存在的Cr(Ⅳ)为Cr(Ⅲ)，形成Cr(OH)3沉淀，与菌体其他 金属离子的氢氧化物，硫化物混凝沉淀而被除去，而部分Cr3+，可被菌 体表面的-OH、-CHO、-SH、-COOH、-NH等基团吸附而被除去。
具体的工艺流程为：
第一步，将由具核梭杆菌、脱氮副球菌、迟钝爱得华氏菌、厌氧 消化球菌所组成的复合菌，加入到以普通生活废水或工业啤酒废水或 工业食品废水的生长基质池中进行培菌24小时;
第二步，将培养好的复合菌液加入到盛有一定体积待处理的铬废 水及其他金属废水的净化池Ⅰ中，3小时后，将菌废混合液送入净化 池Ⅱ中停留13小时;
第三步，将在净化池Ⅱ中停留13小时后的液体送入沉淀池沉淀8 小时，然后上清液通过过滤排放，沉淀下的Cr(OH)2及Cu(OH)2、 Ni(OH)2、Zn(OH)2沉淀用于回收，沉淀池和净化池中部份菌体则收 起来再回用。
经全程处理后，电镀废水中铬的净化率达99%以上，铬回收率 在80%以上。整个工艺流程见附图。附图中：1培菌池;2待处理 的电镀废水存放池;3净化池Ⅰ;4净化池Ⅱ;5沉淀池;6砂滤 池;7铬和其他金属的回收;8已达标排放的废水。
