摘要：微生物法處理電鍍污水是在總結化學(xué)法處理電鍍污水經(jīng)驗基礎上而開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種電鍍污水處理的新工藝、新方法，與化學(xué)法相比，具有建設費用和運行費用低、能去除多種污染物及回收有用資源的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 微生物法，生物鐵，生物炭
1．概論
電鍍污水是我國最早治理的工業(yè)污水之一，長(cháng)期以來(lái)，治理該種污水多用化學(xué)法，且治理的主要項目?jì)H六價(jià)鉻（Cr6＋）和氰根（CN－）兩種污染物，其他項目未作嚴格要求。去除六價(jià)鉻（Cr6＋）的辦法主要是用亞鐵離子將六價(jià)鉻（Cr6＋）還原成三價(jià)鉻（Cr3＋），二價(jià)鐵被氧化成三價(jià)鐵。三價(jià)鐵、三價(jià)鉻及過(guò)量的二價(jià)鐵離子在適宜的pH值下生成氫氧化物沉淀（即污泥），分離污泥后，達到去除六價(jià)鉻（含三價(jià)鉻、三價(jià)鐵及二價(jià)鐵）的目的。也有用離子交換法處理六價(jià)鉻的。
除氰根（CN－）的主要是用活性氯（含液氯、次氯酸鈉和二氧化氯）將氰根（CN－）氧化成氮氣（N2）和二氧化碳（CO2）稱(chēng)全氧化或氧化成碳酸氫胺（NH4HCO3）稱(chēng)半氧化。也有用臭氧作氧化劑的，其氧化產(chǎn)物與上述基本相同。
上世紀七十年代初期，出現所謂的電解法，其基本原理與上述化學(xué)法相同，所不同的只是用電解鋼板的辦法制取亞鐵離子，用電解食鹽的辦法制取次氯酸鈉（NaClO）。
化學(xué)法處理電鍍污水雖然在我國使用了近五十年，國外一些發(fā)達國家也曾長(cháng)時(shí)間的使用化學(xué)法處理電鍍污水，但化學(xué)法存在的幾個(gè)主要問(wèn)題一直未能很好的解決，具體為如下幾點(diǎn)：
1、需投加大量的化學(xué)藥劑，這就直接導致處理費用高。
2、 因電鍍廢水水量小，難實(shí)現機械加藥，多為人工加藥，而化學(xué)法需大量投加藥劑，這就使人工勞動(dòng)強度加大。
3、用化學(xué)法處理電鍍污水會(huì )產(chǎn)生大量的污泥，給回收有用資源帶來(lái)的較大難度。
4、 化學(xué)法處理電鍍污水很難確保COD、氨氮……等指標達標，這是越來(lái)越高的環(huán)保要求所不容許的。
鑒于上述問(wèn)題，尋求一種經(jīng)濟有效的處理電鍍污水的新方法，實(shí)現經(jīng)濟效益和環(huán)保效益的統一已成眾望。在此前提下，我們在總結電鍍污水處理經(jīng)驗的基礎上，通過(guò)設備開(kāi)發(fā)并利用高科技生物科技成果，而總結開(kāi)發(fā)出的一種電鍍廢水處理新技術(shù)，其主要特點(diǎn)是凈化效果好，對有毒有害物去除徹底，節省污水處理工程建設費，降低水處理耗費，能回收有用金屬金、銀、銅、鎳等貴重金屬。是一種電鍍行業(yè)廢水處理具有較強生命和前景廣闊的新技術(shù)。
為了推廣該項新技術(shù)，原國家計劃委員會(huì )下達了循環(huán)式厭氧－好氧生物膜水處理重大科研項目。十多年來(lái)，我們始終把研究重點(diǎn)放在優(yōu)勢菌篩選馴化，微生物固定，高效生物反應器及提高生化系統自控能力等關(guān)鍵技術(shù)上，現已開(kāi)發(fā)出電鍍污水處理最新工藝和配套設備。
2、基本原理
該技術(shù)的基本原理是通過(guò)微生物的作用使電鍍污水中含有的多種有毒、有害物得到全面去除，確保電鍍污水中的六價(jià)鉻、氰化物（有氰電鍍），各種重金屬，COD、氨氮……被處理達到相關(guān)的排放標準。具體闡述如下：
2.1、氰化物（CN－）：
通過(guò)革蘭氏菌等菌群將其分解為氮氣和CO2排入大氣。反應式如下：
2CN－＋8OH－ 破氰菌N2＋2CO2+4H2O……①
隨著(zhù)游離氰根的去除，氰絡(luò )合離子產(chǎn)生如下反應：
Ag（CN）2 Ag＋＋2CN－……… ②
Cu（CN）42－Cu2＋＋4CN－………③
上述反應生成的游離氰根可按反應式①繼續被破氰菌去除，以此達到去除氰的目的。
該法與傳統的化學(xué)方法相比具有建設投資省、運行費用低等特定，且能有效的回收金、銀、銅等貴重金屬，實(shí)現經(jīng)濟效益和環(huán)保效益的統一。
2.2、六價(jià)鉻：
通過(guò)鐵細菌與鐵反應生成亞鐵離子(Fe2+)，將六價(jià)鉻(Cr6+)還原成三價(jià)鉻(Cr3+)，亞鐵離子(Fe2+)被氧化成三價(jià)鐵(Fe3+).三價(jià)鉻(Cr3+)、三價(jià)鐵(Fe3+)及過(guò)量的亞鐵離子(Fe2+)在適宜的pH值下生成氫氧化物（即污泥）達到去除六價(jià)格(Cr6+)的目的，主要反應式如下：
Fe 鐵細菌Fe2＋＋2e……………①
3Fe 2＋+Cr6+3Fe3++Cr3+………②
Fe3++3OH- Fe(OH)3 ……③
Cr3++3OH- Cr(OH)3 ……④
Fe 2＋+2OH-Fe(OH)2 ……⑤
2.3、COD的去除
電鍍污水中的COD主要產(chǎn)生于電鍍中除油時(shí)的油污，及加入在電鍍槽中的表面活性劑和光亮劑等。去除的方式是通過(guò)微生物作用使上述污染因子轉化H2O和CO2，從而得以去除。
2.4、氨氮的去除
通過(guò)傳統的消化/反硝化反應去除大部分氨氮，微量氨氮通過(guò)光合菌去除。光合菌能使氨氮的去除率提高，確保出水氨氮含量達到（GB18918－2002）標準中的一級A標準。
3．小試分析
3．1 含氰污水小試
小試是用電鍍污水浸泡菌載體（含菌生物炭），浸泡時(shí)間為20分鐘，然后再測定試驗（浸泡）前后氰根的濃度。測定數據如下表所示：
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表一：試驗（浸泡）前、后氰根（CN－）濃度（mg/L）
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從表一中可以看出，我們雖然用兩種不同濃度污水（約50mg/L和25mg/L），但氰根去除率很穩定約60%左右。
含鉻污水小試是用電鍍含鉻污水浸泡生物鐵屑（含鐵細菌），浸泡時(shí)間為四小時(shí)。然后再測定浸泡前后污水中六價(jià)鉻的濃度。（測定方法是硫酸亞鐵銨滴定法）測定的數據如下表所示：
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表二：試驗（浸泡）前、后六價(jià)鉻濃度（mg/L）
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從表二中可以看出，雖然用兩種含不同濃度六價(jià)鉻的污水（約75mg/L和50mg/L），但試驗后污水濃度均小于2mg/L，其六價(jià)鉻去除率均大于98%，且十分穩定。
4 污水處理工程運行測試
4．1鍍種和水量
電鍍污水生物處理實(shí)際應用的是一家小型電鍍廠(chǎng)，日處理水量約為100m3。主要鍍種有堿性鍍鋅（含鍍鋅鉻酸鈍化）、鍍鉻有鍍硬鉻和裝飾鉻、鍍銅、鍍鎳，還有少量銀，其中鍍銅和鍍銀為有氰電鍍。污水中主要污染物為六價(jià)鉻，少量氰根及重金屬和COD。
4．2污水處理工藝流程：
4．3運行測試
運行中測定的主要指標有六價(jià)鉻、氰根、pH、COD，其平均數據如下表所示:
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表三：電鍍廠(chǎng)電鍍污水生化處理運行各指標測定表
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5．結論
用微生物法處理電鍍污水，能將該類(lèi)污水處理達標，且具有建設費用低、運行費用低、能有效去除多多種污染物的特點(diǎn)，還能確保處理后污水中各污染物指標穩定達標。
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