專利名稱：：電鍍廢水破絡(luò)合處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及廢水治理、資源回收利用技術(shù)，具體為一種生化法與破絡(luò)合組合電鍍廢水處理的新工藝。
背景技術(shù)：
：電鍍是利用化學(xué)和電化學(xué)在金屬或在其它材料表面上鍍有各種金屬的工藝。電鍍技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)器制造、輕工、電子等行業(yè)。電鍍廢水的成分非常復(fù)雜，含有重金屬離子、有機(jī)化合物及無機(jī)化合物等有害物質(zhì)。目前國內(nèi)的電鍍廠每年排放的40億《13廢水未達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。有害物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境后必定對(duì)生態(tài)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。電鍍廢水處理技術(shù)多樣，主要可分為化學(xué)法、物理法、物化法以及生化法?；瘜W(xué)法主要借氧化還原反應(yīng)或中和沉淀反應(yīng)將有毒、有害物質(zhì)分解為無毒或低毒物質(zhì)或?qū)⒅亟饘俳?jīng)沉淀和浮上法從廢水中去除。物理法包括蒸發(fā)濃縮法及反滲透法。但由于物理法能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高等問題并沒有大量推廣應(yīng)用。物化法包括吸附法、液膜法、離子交換法、電解絮凝法、電滲透法等，以上方法也同樣存在與物理法應(yīng)用相同的問題。生化法主要是用生物來治理電鍍廢水的高新生物技術(shù)。采用微生物處理電鍍廢水技術(shù)比較簡單，廢水pH值范圍較寬，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。而且微生物法處理電鍍廢水運(yùn)行控制簡單，容易實(shí)現(xiàn)設(shè)備成套化。同其他如化學(xué)法等比較，微生物中功能菌對(duì)金屬離子的富集程度卨，污泥中金屬濃度高且易回收，因此二次污染較少。近年來隨著生物工程科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)越來越深入，國內(nèi)外大量的科研成果和工程實(shí)例結(jié)果表明，微生物法處理電鍍廢水技術(shù)有重大的使用價(jià)值和顯著的社會(huì)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益。目前，關(guān)丁復(fù)合式工藝處理電鍍廢水研究日益增多。山東張子間采用微電解-牛物法組合工藝處理含鉻電鍍廢水。試驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)處理后重金屬離子的凈化率達(dá)99.9%。天津張敬等人采用微電解-生物膜法復(fù)合工藝處理含重金屬離子和氰離子的工業(yè)電鈹廢水，Zn"的去除率由5》.5%提高到72%。福州江義平等人采用沉淀-堿性氯化法處理高濃度氰化物廢水，通過補(bǔ)充適量的亞銅離子使高濃度氰化物廢水形成氰化亞銅沉淀，過濾后的濾液用次氯酸鈉氧化，使廢水達(dá)標(biāo)排放，廢渣回收利用。專利(CN1557999)生化法治理電鍍廢水工藝中采用由脫硫弧菌、脫硫球菌、脫硫帶環(huán)菌組成的BM功能菌團(tuán)兩次處理電鍍廢水，不足之處是處理反應(yīng)時(shí)間較長，處理效率有待進(jìn)一步優(yōu)化。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)含有多種重金屬離子的電鍍綜合廢水的處理提供一種對(duì)水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強(qiáng)、效率較高、技術(shù)穩(wěn)定的處理工藝。通過本發(fā)明的生化法與破絡(luò)合聯(lián)合理工藝處理的電鍍廢水可達(dá)到電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB21900-2008的排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的電鍍廢水處理工藝為一種復(fù)合式電鍍廢水處理工藝。所述工藝?yán)没贐M優(yōu)化菌的生化法聯(lián)合破絡(luò)合法針對(duì)含多種類型重金屬的電鍍廢水進(jìn)行處理。生化法應(yīng)用于電鍍廢水的前端處理，破絡(luò)合法作為電鍍廢水的后端處理。本發(fā)明的電鍍廢水生化法與破絡(luò)合組合處理方法主要包括下述步驟(1)電鍍廢水均質(zhì)均量后，根據(jù)Cr"濃度調(diào)整至相應(yīng)酸度，Cr"濃度與酸度參考值為06+為50mg/L時(shí)，pH為3;Cr"為200mg/L時(shí)，pH為1.5;(2)調(diào)整pH后的電鍍廢水進(jìn)入生化反應(yīng)池，采用BM優(yōu)化菌生化處理電鍍廢水，使用量為每升電鍍廢水13毫升BM優(yōu)化菌，處理時(shí)間l~2h;(3)經(jīng)生化處理后的電鍍廢水流入破絡(luò)合塔，調(diào)節(jié)pH為89,在破絡(luò)合塔內(nèi)處理l2h，將絡(luò)合態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為離子態(tài)后流出；(4)經(jīng)破絡(luò)合處理后的電鍍廢水流入曝氣池、混凝池進(jìn)一步混凝除雜，最后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。以上步驟(2)所述BM優(yōu)化菌的來源為以BM功能菌團(tuán)為原料菌，每3d補(bǔ)充1次Postgate，sC型培養(yǎng)基，每天通氮?dú)?5min，35°C生化培養(yǎng)箱恒溫培養(yǎng)而成；再采用pHlpH7梯度型培養(yǎng)基，加入一定濃度的重金屬溶液對(duì)菌種馴化培養(yǎng)，使BM優(yōu)化菌具備處理pH為1的重金屬廢水能力。Postgate，sC型培養(yǎng)基的組份為KH2P04，0.5g/L;NH4a，1.0g/L;MgS04'7H20，0.06g/L;CaS04，1.0g/L;FeS04.7H20，0.01g/L;Na2S04，4,5g/L;CaCl2.H20，0.06g/L;檸檬酸鈉，(K3g/L;乳酸鈉，3.5g/L:酵母浸膏，1.0g/L;培養(yǎng)基的制作過程采用Hungate嚴(yán)格厭氧操作技術(shù)。以上步驟(3)所述的破絡(luò)合塔中有數(shù)種難溶固體物質(zhì)組成的破絡(luò)合填料對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理，難溶固體物質(zhì)組成為.。鐵屑、稀土和硅類物質(zhì)，硅類物質(zhì)包括二氧化硅、聚硅烷或硅烷偶聯(lián)劑。本發(fā)明中的生化法主要是利用BM優(yōu)化菌團(tuán)對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理。所述BM優(yōu)化菌團(tuán)是基于專利(CN1557999)所述功能菌團(tuán)基礎(chǔ)上優(yōu)化培養(yǎng)而成，由復(fù)合微生物形成的菌膠團(tuán)，由脫硫弧菌、脫硫球菌、脫硫帶環(huán)菌組成。菌膠團(tuán)間互生、共生、并存在化學(xué)、物理和遺傳信息三個(gè)層次的相互協(xié)作。培養(yǎng)基的制作過程均采用Himgate嚴(yán)格厭氧操作技術(shù)，每3d補(bǔ)充1次脫硫弧菌、脫硫球菌、脫硫帶環(huán)菌的專屬一體培養(yǎng)基(Postgate，sC型培養(yǎng)基)，每天通氮?dú)?5min，35。C生化培養(yǎng)箱恒溫培養(yǎng)。培養(yǎng)基的組成為KH2P04，0.5g/L;NH4C1，1.0g/L;MgS04'7H20，0.06g/L;CaS04，1.0g/L;FeS04.7H20,0.01g/L;Na2S04,4.5g/L;CaCl2.H20,0.06g/L;檸檬酸鈉，0.3g/L;乳酸鈉，3.5g/L;酵母浸膏，1.0g/L。所有培養(yǎng)基配制后都以O(shè).llMPa的壓力滅菌20min，冷卻后取出待用，現(xiàn)配現(xiàn)用。BM菌優(yōu)化過程中配制不同pH梯度的型培養(yǎng)基，并加入某種一定濃度的重金屬溶液對(duì)菌種進(jìn)行馴化培養(yǎng)，使BM優(yōu)化菌具備處理pH為1的高酸度重金屬廢水能力，菌落的觀察和分離培養(yǎng)采用滾管法。Himgate嚴(yán)格厭氧操作技術(shù)即Hungate滾管技術(shù)。由微生物學(xué)家R.E.Hungate1950年設(shè)計(jì)的厭氧菌分離技術(shù)，即Hungate滾管技術(shù)(Hungateroll-tubetech-nique)。其主要原理是利用除氧銅柱來制備高純氮，并用高純氮驅(qū)除小環(huán)境中的空氣，使培養(yǎng)基的配制、分裝、滅菌和貯存，以及菌種的接種、培養(yǎng)、觀察、分離、移種和保藏等過程始終處于高度無氧條件下，從而保證了這類嚴(yán)格厭氧菌的存活(錢澤澍.沼氣發(fā)酵微生物學(xué)[MI.杭州浙江科學(xué)出版杜，1986:213)。Postgate，sC型培養(yǎng)基來自于Postgate培養(yǎng)細(xì)菌采用的培養(yǎng)基(參考文獻(xiàn)PostgateJR.Cultivationandgrowthinthesulphate-reducingbacteriaM].Cambridge:CambridgeUniversityPress,1984.)。與原BM菌(CN1557999)相比，只需按體積比一次添加電鍍廢水量的1U3^即可達(dá)到原先兩級(jí)投加BM菌的處理效果(第一級(jí)投加l/50~l/200,第二級(jí)投加1%~3%。)。反應(yīng)時(shí)間也由原先的12.5h縮短至lOmiii即可達(dá)到相同效果。木發(fā)明所述的破絡(luò)合法利用由數(shù)種難溶固體物質(zhì)組成的破絡(luò)合填料對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理，難溶固體物質(zhì)組成為鐵屑、稀土和硅類物質(zhì)，硅類物質(zhì)包括；二氧化硅、聚硅烷或硅垸偶聯(lián)劑。所述破絡(luò)合填料利用了自身組分間存在的電位差，提供電化學(xué)反應(yīng)能源，不外加電源電化學(xué)反應(yīng)照常進(jìn)行，電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物參入化學(xué)反應(yīng)，不外加藥品化學(xué)反應(yīng)可照常進(jìn)行。化學(xué)液反應(yīng)產(chǎn)物又可作為物理作用載體，膜濾篩除及無機(jī)離子交換材料，不外加絮凝劑物理作用照常進(jìn)行。本發(fā)明所述生化法+破絡(luò)合法電鍍廢水處理工藝進(jìn)一步描述為以下步驟(1)電鍍廢水進(jìn)入到電鍍綜合廢水池，在池中混合達(dá)到均質(zhì)均量，然后泵入pH調(diào)節(jié)池，根據(jù)Cr"濃度調(diào)整至相應(yīng)酸度(一般情況下無需調(diào)節(jié))。Cr"濃度與酸度參考值為€>6+為50sag/L時(shí)，pH為3;Cr"為200rag/L時(shí)，為1.5。(2)pll經(jīng)調(diào)整后，電鍍廢水進(jìn)入生化反應(yīng)池。同時(shí)在生化反應(yīng)池內(nèi)添加BM優(yōu)化菌，加入量為電鍍廢水流量的1%。~3%。廢水停留時(shí)間1~2h。(3)在生化反應(yīng)池停留結(jié)束后，電鍍廢水流入破絡(luò)合塔，調(diào)節(jié)廢水|JH值8~9，廢水在破5絡(luò)合塔內(nèi)停留l2h，將絡(luò)合態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為離子態(tài)后流出。(4)經(jīng)處理后的電鍍廢水流入曝氣池、混凝池進(jìn)一步混凝去除，最后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。(5)經(jīng)過以上步驟處理的電鍍廢水處理出水可達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)串聯(lián)組合多級(jí)反應(yīng)，提高去除率。生化反應(yīng)能在酸性環(huán)境去除Cr6+、C^+等大部分重金屬，并且投加量少，反應(yīng)時(shí)間短，效果好。(2)將絡(luò)合態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為離子態(tài)，使重金屬完全沉淀，同時(shí)不需加堿即可提升pH值，大幅度降低加藥量。(3)破絡(luò)合法不耗電、不用藥，產(chǎn)生污泥量小，僅為化學(xué)法污泥量1/3~1/10。(4)最大限度發(fā)揮生化法和破絡(luò)合法各自的優(yōu)勢(shì)，在針對(duì)復(fù)雜情況下能確保低成本運(yùn)行下達(dá)標(biāo)運(yùn)作。在同等情況下處理出水的電導(dǎo)率相較化學(xué)法低50%~70%，為提高廢水回用率創(chuàng)造了條件。圖1電鍍廢水生化和破絡(luò)合聯(lián)合處理工藝流程圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例l:浙江嘉豐機(jī)電有限公司電鍍廢水處理項(xiàng)目廢水水量300t/d原水指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>綜合電鍍廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后進(jìn)入生化反應(yīng)池，添加所述功能菌35L/h，廢水停留1小時(shí)后，進(jìn)入破絡(luò)合塔，調(diào)節(jié)廢水pH值89,停留l小時(shí)，出水結(jié)果為-<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例2:江南電鍍廠廢水治理項(xiàng)目廢水水量250t/d原水指標(biāo)指標(biāo)pHCr6+總鉻Ni+Zn+Cu2+CN—濃度2.67125195.414.736.416.52.44綜合電鍍廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后進(jìn)入生化反應(yīng)池，添加所述功能菌30L/h，廢水停留1小時(shí)后，進(jìn)入破絡(luò)合塔，調(diào)節(jié)廢水pH值89，停留l小時(shí)，出水結(jié)果為指才不PHCr6+總鉻Ni+Zn+Cu2+CN—濃度6.420.017<0.050.380.69<0.050.016經(jīng)過以上步驟處理的電鍍廢水處理出水已經(jīng)達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。權(quán)利要求1、電鍍廢水破絡(luò)合處理方法，其特征在于下述步驟(1)將生化處理后的電鍍廢水流入破絡(luò)合塔，調(diào)節(jié)pH為8～9，在破絡(luò)合塔內(nèi)處理1～2h，將絡(luò)合態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為離子態(tài)后流出；所述的破絡(luò)塔中有數(shù)種難溶固體物質(zhì)組成的破絡(luò)合填料對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理，難溶固體物質(zhì)組成為鐵屑、稀土和硅類物質(zhì)；(2)經(jīng)破絡(luò)合處理后的電鍍廢水流入曝氣池、混凝池進(jìn)一步混凝除雜，最后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。2、如權(quán)利要求l所述電鍍廢水破絡(luò)合處理方法，其特征在于步驟(1)所述硅類物質(zhì)為-二氧化硅、聚硅垸或硅垸偶聯(lián)劑。全文摘要本發(fā)明為電鍍廢水破絡(luò)合處理方法，包括下述步驟電鍍廢水均質(zhì)均量后根據(jù)Cr⁶⁺濃度調(diào)整至相應(yīng)酸度，采用BM優(yōu)化菌生化處理電鍍廢水，然后調(diào)節(jié)pH為8～9，在破絡(luò)合塔內(nèi)處理1～2h，將絡(luò)合態(tài)重金屬轉(zhuǎn)化為離子態(tài)后流出；進(jìn)入曝氣池、混凝池進(jìn)一步混凝除雜，最后進(jìn)行泥水分離。破絡(luò)塔中有數(shù)種難溶固體物質(zhì)組成的破絡(luò)合填料對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理，難溶固體物質(zhì)組成為鐵屑、稀土和硅類物質(zhì)，如二氧化硅、聚硅烷或硅烷偶聯(lián)劑。本發(fā)明的方法在生化法處理后進(jìn)行破絡(luò)合處理，為提高廢水回用率創(chuàng)造了條件。文檔編號(hào)C02F101/22GK101597128SQ20091014027公開日2009年12月9日申請(qǐng)日期2009年5月21日優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日發(fā)明者孫培德,宋英琦,趙開方,郭茂新申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)