申请日期：2009.05.21
公佈（公告）日期 2009.12.09
IPC分类编号C02F9/14; /22; /16
概括
本发明是一种复合破碎处理电镀废水的方法，包括以下步骤：电镀废水经均质称重后，根据Cr6+浓度调节酸度至相应酸度，经BM优化菌生化处理后，调节pH为8-9，将复合重金属在复合破碎塔中处理1-2小时，使其转化为离子态后流出；再经曝气池、混凝池将复合重金属进一步混凝去除，最后实现泥水分离。复合破碎塔内设有若干由不溶性固体物质组成的复合破碎填料处理电镀废水，不溶性固体物质由铁屑、稀土、二氧化硅、聚硅烷或硅烷偶联剂等硅质物质组成。本发明方法在生化处理后进行复合破碎处理，为提高废水回用率创造了条件。
摘要权利要求
1、一种破络合物处理电镀废水的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)生化处理后的电镀废水自流进络合破碎塔，调节pH为8-9，经络合破碎塔处理1-2小时，使络合的重金属转化成离子后流出；络合破碎塔内有由若干不溶性固体物质组成的络合破碎填料处理电镀废水，不溶性固体物质由铁屑、稀土、硅类物质组成；
（2）电镀废水经分解处理后，自流进入曝气池、混凝池进一步混凝除杂，最后进入沉淀池进行泥水分离。
2.根据权利要求1所述的解络合处理电镀废水的方法，其特征在于步骤（1）中所述硅基物质为二氧化硅、聚硅烷或硅烷偶联剂。
手动的
电镀废水分解处理方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，涉及废水处理及资源化利用技术，具体是一种生化法与络合物破碎相结合处理电镀废水的新工艺。
背景技术
电镀是利用化学和电化学原理在金属或其他材料表面镀上各种金属的工艺过程。电镀技术广泛应用于机械制造、轻工、电子等行业。电镀废水成分十分复杂，含有重金属离子、有机化合物、无机化合物等有害物质。目前国内电镀厂每年排放的40亿m3废水达不到国家规定的排放标准。有害物质进入环境后必将对生态造成严重破坏。
电镀废水处理技术种类繁多，主要可分为化学法、物理法、物理化学法和生物化学法。化学法主要利用氧化还原反应或中和沉淀反应，将有毒有害物质分解为无毒或低毒物质或通过沉淀、浮选等方法去除废水中的重金属。物理法包括蒸发浓缩、反渗透等。但由于物理法能耗大、运行费用高，尚未得到广泛的推广应用。物理化学法包括吸附、液膜、离子交换、电凝聚、电渗透等。以上方法也存在与物理法应用相同的问题。
生物化学法是主要利用生物体处理电镀废水的一项高新生物技术。利用微生物处理电镀废水的工艺比较简单，废水pH值范围广，适应性强。另外，微生物法处理电镀废水的操作控制简单，设备设置容易实现。与化学法等其它方法相比，微生物中的功能菌对金属离子的富集程度高，污泥中金属浓度高且容易回收，二次污染少。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深入，国内外大量的科研成果和工程实例表明，微生物法处理电镀废水具有很大的使用价值和显著的社会效益、环境效益和经济效益。
目前，复合工艺处理电镀废水的研究越来越多。山东张子建等采用微电解-生物组合工艺处理含铬电镀废水，试验结果表明，处理后重金属离子净化率达99.9%。天津张静等采用微电解-生物膜复合工艺处理含有重金属离子和氰离子的工业电镀废水，Zn2+去除率由50.5%提高到72%。福州蒋益平等采用沉淀-碱性氯化法处理高浓度含氰废水，通过投加适量的亚铜离子，使高浓度含氰废水形成氰化亚铜沉淀，过滤后的滤液用次氯酸钠氧化，使废水达标排放，废渣回收利用。 在专利（）处理电镀废水的生化工艺中，采用脱硫弧菌、脱硫球菌、脱硫带状菌组成的BM功能菌群对电镀废水进行二次处理，缺点是处理反应时间较长，处理效率有待进一步优化。
发明内容
本发明的目的是提供一种对水质水量变化适应性强、高效、工艺稳定的含多种重金属离子电镀综合废水处理工艺，经本发明的生化法与络合破除组合处理工艺处理后的电镀废水可达到《电镀污染物排放标准-2008》排放标准。
本发明电镀废水处理工艺为复合电镀废水处理工艺，该工艺采用以BM优化菌为基础的生化法结合复合破壁法处理含有各类重金属的电镀废水，生化法作为电镀废水的前端处理，复合破壁法作为电镀废水的后端处理。
本发明的电镀废水生化处理方法及络合破除联合处理方法主要包括以下步骤：
（1）电镀废水经均质称重后，根据Cr6+浓度调节酸度为相应值，Cr6+浓度及酸度参考值为：Cr6+为50mg/L时，pH为3；Cr6+为200mg/L时，pH为1.5；
（2）pH调节后的电镀废水进入生化反应池，用BM优化菌进行处理，BM优化菌用量为每升电镀废水添加1～3毫升，处理时间为1～2小时。
（3）生化处理后的电镀废水自流进络合破乳塔，调节pH为8-9，在络合破乳塔内处理1-2小时，使络合的重金属转化成离子后流出；
（4）分解处理后的电镀废水自流进入曝气池、混凝池进一步混凝除杂，最后进入沉淀池进行泥水分离。
上述步骤(2)中BM优化菌的来源为：以BM功能菌团为原料菌，每3天补加一次C型培养基，每天通氮气15分钟，置于生化培养箱中35℃恒温培养；再采用pH1至pH7梯度培养基，加入一定浓度的重金属溶液对菌株进行驯化培养，使BM优化菌具备处理pH为1的重金属废水的能力。
的C型培养基成分为：MgSO4·7H2O，0.5g/L；NH4Cl，1.0g/L；MgSO4·7H2O，0.06g/L；CaSO4，1.0g/L；FeSO4·7H2O，0.01g/L；NaOH，4.5g/L；CaCl2·H2O，0.06g/L；柠檬酸钠，0.3g/L；乳酸钠，3.5g/L；酵母膏，1.0g/L；培养基的配制过程采用严格的厌氧操作工艺。
上述步骤（3）中所述的解络塔内有由若干不溶性固体物质组成的解络填料，用于处理电镀废水，所述不溶性固体物质由铁屑、稀土和硅物质组成，所述硅物质包括二氧化硅、聚硅烷或硅烷偶联剂。
本发明生化方法主要利用BM优化菌群处理电镀废水，BM优化菌群是在专利（）中所述的功能菌群基础上优化培养而成，由复合微生物组成，包括脱硫弧菌、脱硫球菌、脱硫带菌等，菌群之间相互依存、共生，在化学、物理、遗传信息三个层面上相互配合。
培养基配制过程采用严格的厌氧操作技术，脱硫弧菌、脱硫球菌、脱硫环菌专属一体化培养基（'s C型培养基），每3天补液一次，每天通氮气15分钟，培养基在生化培养箱中35℃恒温培养。培养基组成为：，0.5g/L；NH4Cl，1.0g/L；MgSO4·7H2O，0.06g/L；CaSO4，1.0g/L；FeSO4·7H2O，0.01g/L；，4.5g/L；CaCl2·H2O，0.06g/L；柠檬酸钠，0.3g/L；乳酸钠，3.5g/L；酵母提取物，1.0g/L。 培养基全部配制完成后，在0.11MPa压力下灭菌20min，冷却取出备用，立即配制使用。BM菌优化过程中，配制不同pH梯度的培养基，加入一定浓度的重金属溶液对菌体进行驯化培养，使BM优化后的菌体具备处理pH为1的高酸性重金属废水的能力。采用滚管法进行菌落观察及分离培养。
严格厌氧操作技术是滚管技术。1950年由微生物学家RE设计的厌氧菌分离技术是滚管技术（--nique）。它的主要原理是利用除氧的铜柱制备高纯氮气，利用高纯氮气驱除微环境中的空气，使得培养基的配制、分装、灭菌和贮存，以及菌种的接种、培养、观察、分离、移植和保存等始终处于高度厌氧条件下，从而保证了这一类严格厌氧菌的存活（钱泽书.沼气发酵微生物学[M].杭州:浙江科学出版社，1986:213）。
的C型培养基来自于培养细菌的培养基（参考文献：JR.和在-[M].：Press，1984.）。
与原BM菌（）相比，仅需1‰~3‰的电镀废水量，即可达到原两级BM菌处理效果（第一级1/50~1/200，第二级1‰~3‰），反应时间也由原来的1~2.5小时缩短为10分钟左右即可达到同样的效果。
本发明所述的解络方法，是利用由若干种不溶性固体物质组成的解络填料处理电镀废水，所述不溶性固体物质由铁屑、稀土和硅物质组成，所述硅物质包括二氧化硅、聚硅烷或硅烷偶联剂。所述解络填料利用自身组分间的电位差为电化学反应提供能量，电化学反应无需外加电源即可正常进行，电化学反应产物参与化学反应，化学反应无需添加药物即可正常进行。化学液体反应产物也可作为物理作用载体，筛选出膜过滤、无机离子交换材料，物理作用无需添加絮凝剂即可正常进行。
本发明的电镀废水处理工艺进一步具体描述为以下步骤：
（1）电镀废水进入电镀综合废水池，在综合废水池中混合均匀，然后泵入pH调节池，根据Cr6+浓度调节酸度到相应水平（正常情况下不需要调节）。Cr6+浓度和酸度的参考值为：Cr6+为50mg/L时，pH为3；Cr6+为200mg/L时，pH为1.5。
（2）电镀废水经pII调节后进入生化反应池，同时向生化反应池内投加BM优化菌，投加量为电镀废水流速的1‰～3‰，废水停留时间为1～2小时。
（3）电镀废水在生化反应池停留后，自流进络合破乳塔，调节废水pH值至8-9，废水在络合破乳塔停留1-2小时，络合的重金属转化成离子后流出。
（4）处理后的电镀废水自流进曝气池、混凝池进一步混凝去除，最后进入沉淀池进行泥水分离。
(5)电镀废水经上述处理后出水可达到国家《污水综合排放标准》-1996的一级排放标准。
本发明的优点是
（1）将多种反应串联起来，提高去除率。生化反应在酸性环境下可去除Cr6+、Cu2+等大部分重金属，投加量少，反应时间短，效果好。
（2）将络合的重金属转化为离子状态，使重金属完全沉淀，同时不需加碱即可提高pH值，大大减少了用量。
（3）分解法不耗电、不耗化学品，产生污泥量极少，仅为化学法产生污泥的1/3至1/10。
（4）充分发挥生化法与复合破壁法的优势，保证复杂条件下的低成本运行、规范运行。同等条件下，处理后水电导率比化学法降低50%～70%，为提高废水回用率创造了条件。