申请日 2020.08.13
公开（公告）日 2020.12.18
IPC分类号 C02F9/14; C02F103/16
摘要
本发明公开一种电镀废水的生化处理方法。本发明使用复合菌剂对物化处理后的电镀废水进行处理，经由厌氧、好氧、沉淀、回流等操作，降低废水中的氨氮、总氮指标，提高废水处理能力，本方法较现有技术更加简单便捷、易于操作、成本低廉、出水质量高。
权利要求书
1.一种电镀废水的生化处理方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤(1)：将多种细菌按比例混合成微生物复合菌剂；
所述复合菌剂主要包括乳酸杆菌、普雷沃氏菌、醋酸杆菌、博伊丁假丝酵母菌、韦荣氏菌、红螺菌；
步骤(2)：将复合菌剂配制成复合菌剂原液并活化，然后将培养活化后的复合菌剂原液配制成复合菌剂稀释液并依次进行活化、培养；
所述复合菌剂原液包括复合菌剂粉末、糖蜜、水；复合菌剂粉末、糖蜜与水的质量比为1：(1～10)：100；活化条件是置于完全厌氧的条件下密封培养5～10天；
所述复合菌剂活性稀释液包括复合菌剂原液、糖蜜、水；原液、糖蜜与水的质量比为1：(0.1～3)：50；活化条件是置于好氧条件下培养2～8天，期间需进行曝气，每次曝气3～8分钟，每天曝气1～7次；培养条件是将活化好的复合菌剂活性稀释液置于25℃～40℃下恒温培养20h～48h；
步骤(3)：通过高浓度活性污泥系统进行污泥接种；
经物化处理后的电镀废水进入第一好氧桶，曝气处理2-6h后进入厌氧桶，同时向厌氧桶内添加步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液，反应2-6h后进入第二好氧桶，曝气处理2-6h后按一定的回流比回流至第一好氧桶，并抽水进入沉淀桶，沉淀2-6h后上清液排出，沉淀污泥回流至第二好氧桶；进入沉淀桶内的水和污泥混合物可作为活性污泥进入主反应体系的好氧池进行后续反应；
步骤(4)：物化处理后的废水经主反应体系进行生化处理；
经物化处理后的电镀废水经过第一、第二好氧池进入第一沉淀池，经过一段时间的沉淀后，将第一沉淀池底部的污泥按一定比例回流至高浓度活性污泥系统中；第一沉淀池的上清液经第一、第二厌氧池反应后流入第二沉淀池，经过一段时间的沉淀后，将第二沉淀池底部的污泥回流至高浓度活性污泥系统；第二沉淀池上清液若达标后即可排放；
第一好氧池添加步骤(2)活化培养后的复合菌剂活性稀释液和经步骤(3)高浓度活性污泥系统得到的接种污泥。
2.如权利要求1所述的一种电镀废水的生化处理方法，其特征在于所述复合菌剂包括以下重量百分含量成分：
乳酸杆菌 55％～64％
普雷沃氏菌 20％～25％
醋酸杆菌 1.5％～5％
博伊丁假丝酵母菌 0.5％～2％
韦荣氏菌 0.5％～1.8％
红螺菌 0.24％～1.2％
其他菌种 1％～22.26％
上述其他菌种为用于辅助主要菌种(乳酸杆菌、普雷沃氏菌)完成各种有机物的消化和分解。
3.如权利要求1所述的一种电镀废水的生化处理方法，其特征在于高浓度活性污泥系统中物化处理后的电镀废水与复合菌剂稀释液体积比为3:0.08～0.2。
4.如权利要求1所述的一种电镀废水的生化处理方法，其特征在于高浓度活性污泥系统中第二好氧桶的回流比为350％～400％。
5.如权利要求1所述的一种电镀废水的生化处理方法，其特征在于所述的物化处理后的电镀废水中的重金属离子含量控制在总铜≤2.0mg/L，总锌≤5.0mg/L，总汞≤0.05mg/L，总镉≤0.1mg/L，总铬≤1.0mg/L，总银≤0.5mg/L，总镍≤1.0mg/L。
6.如权利要求1所述的一种电镀废水的生化处理方法，其特征在于主反应体系中复合菌剂活性稀释液的添加量为废水日处理量的1.5％～5％。
7.如权利要求1所述的一种电镀废水的生化处理方法，其特征在于主反应体系中第一沉淀池的污泥回流比为100％～250％，第二沉淀池的污泥回流比为100％～250％。
8.基于权利要求1-7任一项所述方法的一种处理电镀废水的生化系统，其特征在于包括主反应体系、高浓度活性污泥系统；
所述的主反应体系包括依次连通的第一好氧池、第二好氧池、第一沉淀池、第一厌氧池、第二厌氧池、第二沉淀池；第一沉淀池的污泥回流出口接高浓度活性污泥系统的污泥回流进口，第二沉淀池的污泥回流出口接高浓度活性污泥系统的污泥回流进口，高浓度活性污泥系统的污泥出口接第一好氧池的污泥进口；第一好氧池设有活化培养后的复合菌剂活性稀释液添加口；
所述的高浓度活性污泥系统包括依次连通的第一好氧桶、厌氧桶、第二好氧桶、沉淀桶；第二好氧桶的污泥回流出口接第一好氧桶的污泥回流进口，沉淀桶的污泥回流出口接第二好氧桶的污泥回流进口。
说明书
一种电镀废水的生化处理方法
技术领域
本发明属于电镀废水处理技术领域，特别是涉及一种用于电镀废水的生化处理方法。
背景技术
电镀是利用电化学的方法对金属和非金属表面进行装饰、防护以及获得某些新性质的一种工艺过程。电镀废水是指在电镀过程中以及出光、钝化以后的水洗中产生的废水，漂洗各类镀件、清洗地面、地坪和极板等场地时产生的冲洗废水，镀液的过滤过程及废弃镀液处理操作管理不当或是镀槽出现渗漏引起的“跑、冒、滴、漏”的各种槽液和废水，以及在化验过程中排放的废水。电镀废水水质复杂，成分不易控制，其中含有铬、铜、镍、锌、金、银、镉等重金属离子和氰化物等毒性较大的物质，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。
就我国电镀产业而言，全国已经有近2万家电镀企业，每年约有4亿m3的电镀废水排出，这些企业主要集中在长江三角洲以及珠江三角洲地区，虽然电镀产业的发展为当地的经济发展做出了巨大的贡献，但带来的环境问题却日益严峻，电镀废水若直接流入江河湖海或渗入土壤层，将会污染地下水源，破坏生态环境，危害人类健康。因此，对电镀废水必须进行专业化的处理，这种专业化的处理主要包括两个方面：一是使电镀废水达到国家规定的排放标准；二是对达标后的水进行深化处理，做到回水利用。
现有的电镀废水处理工艺成本高，流程复杂，工人上手较慢，且现有处理技术主要是为了去除废水中的重金属离子以及氰化物，对COD、总氮、氨氮、总磷等生化指标关注甚少。据统计，现在多数企业面临的问题是：每日产生大量污泥，因含有重金属，所以污泥处理成本较高；经处理后的废水中总氮含量未能达到国家规定的排放标准，容易对下游市政污水厂产生冲击，此现状不容忽视。因此，有效处理电镀废水，并使废水中的总氮含量以及多项生化指标稳定达标成为了一项亟待解决的重要任务。
据检索，现有专利CN101597129A，公开了一种电镀废水的生化处理方法，该方法包含以下步骤：1)电镀废水均质均量后，根据Cr6+浓度调整至相应酸度；2)调整pH后的电镀废水进入生化反应池，采用复合优化菌生化处理电镀废水；3)经生化处理后的电镀废水流入破络合塔，调节pH为8～9，在破络合塔内处理1～2h，将络合态重金属转化为离子态后流出；4)经破络合处理后的电镀废水流入曝气池、混凝池进一步混凝除杂，最后进入沉淀池进行泥水分离。该发明存在明显优势，但上述步骤2)在调节pH后的原水中直接加入菌落会造成菌群部分的死亡，增加了处理成本；又加上现今电镀废水中的污染物成分复杂且不稳定，使用上述方法处理电镀废水已无法达到当今的排放标准，尤其在去除总氮含量方面缺乏有效步骤。另外一种用于电镀废水处理的复合微生物菌剂制备及使用方法,专利号为CN109486719A，该发明包含以下几个步骤：1)菌种准备、活化、扩大培养及配制菌剂；2)将混合均匀的复合微生物菌剂加入物化后的水中；3)充分曝气使之均匀。该发明存在一定的优势，但该复合微生物从自然界筛选易受外界环境的影响，处理方法简单且无法有效完成废水中复杂成分及总氮的处理，后期会造成二次污染。另一种基于多维强氧化和循环生化处理电镀废水的方法，专利号为CN107200434A，该发明包含以下几个步骤：1)进行水质、水量调节；2)添加混凝剂、助凝剂，将水和沉淀分离，形成氧化水；3)采用污泥活化法对氧化水进行处理；4)再加入混凝剂、助凝剂得到出水。该发明存在优势，但是只通过氧化以及加入混凝剂和助凝剂的方式来絮凝沉淀无法有效去除水中的残余有机物，在排放过程中仍会造成二次污染。另外一种电镀废水生化出水的处理方法，专利号为CN109095692A，该发明包含以下几个步骤：1)杀菌混凝；2)气浮分离形成气浮处理液，存入暂存池；3)将处理液进行多介质过滤、超滤器处理、反渗透处理、电渗析处理；4)蒸发回收。该发明存在优势，但也存在弊端，杀菌混凝剂在投放使用的同时，可能会产生新的有机污染物，步骤3)处理工艺复杂且在处理氨氮、总氮等有机物方面缺乏有效步骤。
综上，发明一种新型的处理电镀废水的生化方法很有必要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种有效处理电镀废水的生化方法，使用复合菌剂对物化处理后的电镀废水进行处理，经由厌氧、好氧、沉淀、回流等操作，降低废水中的氨氮、总氮指标，提高废水处理能力，本方法较现有技术更加简单便捷、易于操作、成本低廉、出水质量高。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：
一种处理电镀废水的生化方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将多种细菌按比例混合成微生物复合菌剂；
所述复合菌剂主要包括乳酸杆菌、普雷沃氏菌、醋酸杆菌、博伊丁假丝酵母菌、韦荣氏菌、红螺菌；
作为优选，所述复合菌剂包括以下重量百分含量成分：
乳酸杆菌 55％～64％
普雷沃氏菌 20％～25％
醋酸杆菌 1.5％～5％
博伊丁假丝酵母菌 0.5％～2％
韦荣氏菌 0.5％～1.8％
红螺菌 0.24％～1.2％
其他菌种 1％～22.26％
上述其他菌种为用于辅助主要菌种(乳酸杆菌、普雷沃氏菌)完成各种有机物的消化和分解。
步骤(2)：将复合菌剂配制成复合菌剂原液并活化，然后将培养活化后的复合菌剂原液配制成复合菌剂稀释液并依次进行活化、培养；
所述复合菌剂原液包括复合菌剂粉末、糖蜜、水；复合菌剂粉末、糖蜜与水的质量比为1：(1～10)：100；活化条件是置于完全厌氧的条件下密封培养5～10天；
所述复合菌剂活性稀释液包括复合菌剂原液、糖蜜、水；原液、糖蜜与水的质量比为1：(0.1～3)：50；活化条件是置于好氧条件下培养2～8天，期间需进行曝气，每次曝气3～8分钟，每天曝气1～7次；培养条件是将活化好的复合菌剂活性稀释液置于25℃～40℃下恒温培养20h～48h。
通过采用上述技术方案，在厌氧条件下厌氧菌进行呼吸作用生长并繁殖，同时产生气体，细胞活性得到提高；在好氧条件下好氧菌得到活化，种群数量大量增加，种群密度显著提高。
通过采用上述技术方案，复合菌剂中微生物的环境适应能力大大提升，经过较高温度的恒温培养可以筛选出更加适应极端温度环境的细菌，在养分充足的条件下迅速大量繁殖，种群密度达到比较高的水平，稀释液内的微生物得到培育和激活，菌种活性迅速提高，加入至反应体系后能够加快反应进程，提高水体污染物的降解能力。
电镀过程中会产生大量的废水，其中的有害物质成分和占比变化不一，本复合菌剂及其培养活化过程的优点在于可以适应复杂多变的废水环境，当废水的COD、总氮、pH、温度、DO、ORP等物理化学参数在一定范围内发生波动时(甚至发生较大的波动)，本复合菌剂的活性仍能保持在较高的水平，受外界环境的影响较小，可正常发挥其应有功效。
步骤(3)：通过高浓度活性污泥系统进行污泥接种；
经物化处理后的电镀废水进入第一好氧桶，曝气处理2-6h后进入厌氧桶，同时向厌氧桶内添加步骤(2)活化培养后的复合菌剂稀释液，反应2-6h后进入第二好氧桶，曝气处理2-6h后按350％～400％的比例(体积含量)回流至第一好氧桶，并抽水进入沉淀桶，沉淀2-6h后上清液排出，沉淀污泥回流至第二好氧桶，整个工艺处于动态平衡过程，反应体系既有进水亦有出水。当第二好氧桶中的污水完成350％～400％的回流后，进入沉淀桶内的水和污泥混合物可作为活性污泥进入主反应体系的好氧池进行后续反应。
物化处理后的电镀废水与复合菌剂稀释液体积比为3:0.08～0.2。
所述的物化处理后的电镀废水，是指电镀废水原水经过常规物化处理手段，使得废水中的重金属离子含量控制在总铜≤2.0mg/L，总锌≤5.0mg/L，总汞≤0.05mg/L，总镉≤0.1mg/L，总铬≤1.0mg/L，总银≤0.5mg/L，总镍≤1.0mg/L。物化处理后的电镀废水更有利于复合菌剂中微生物的的存活。
步骤(4)：物化处理后的废水经主反应体系进行生化处理；
电镀废水原水经物化处理后经过第一、第二好氧池进入第一沉淀池，经过一段时间的沉淀后，将第一沉淀池底部的污泥按一定比例回流至高浓度活性污泥系统中；第一沉淀池的上清液经第一、第二厌氧池反应后流入第二沉淀池，经过一段时间的沉淀后，将第二沉淀池底部的污泥回流至高浓度活性污泥系统；第二沉淀池上清液若达标后即可排放。第一好氧池添加步骤(2)活化培养后的复合菌剂活性稀释液和经步骤(3)高浓度活性污泥系统得到的接种污泥。
作为优选，第一沉淀池的污泥回流比为100％～250％，第二沉淀池的污泥回流比为100％～250％。
本发明在加入复合菌剂活性稀释液后需要根据实际情况调节好氧池的pH、曝气量等参数使复合菌剂的活性达到最高；
作为优选，复合菌剂活性稀释液的添加量为废水日处理量的1.5％～5％(体积百分含量)；
一种处理电镀废水的生化系统包括主反应体系、高浓度活性污泥系统；
所述的主反应体系包括依次连通的第一好氧池、第二好氧池、第一沉淀池、第一厌氧池、第二厌氧池、第二沉淀池；第一沉淀池的污泥回流出口接高浓度活性污泥系统的污泥回流进口，第二沉淀池的污泥回流出口接高浓度活性污泥系统的污泥回流进口，高浓度活性污泥系统的污泥出口接第一好氧池的污泥进口；第一好氧池设有活化培养后的复合菌剂活性稀释液添加口；
所述的高浓度活性污泥系统包括依次连通的第一好氧桶、厌氧桶、第二好氧桶、沉淀桶；第二好氧桶的污泥回流出口接第一好氧桶的污泥回流进口，沉淀桶的污泥回流出口接第二好氧桶的污泥回流进口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用复合菌剂，并采用特定的活化培养条件，使复合菌剂活性大大增强，活性保持在较高的水平，受外界环境的影响较小。
2、本发明引入高浓度活性污泥系统，可以使含有复合微生物的活性污泥更快的适应污水环境，更快实现对电镀废水的特异性高效处理；
3、本发明通过配制活化复合菌剂稀释液和控制污泥、废水回流比对污水进行处理，使复合菌剂活性大大增强，污水处理效率大大提高；
4、本发明通过使用复合菌剂，有效降低了电镀废水中残余的有机物，尤其是氨氮含量以及总氮含量进一步降低，从而对环境造成的污染降至最低。
5、本发明不产生二次污染，成本低，操作简便，对物化后电镀废水的综合处理效果显著。
发明人 （孙芳芳;沈坤龙;杨勇;）
