重金屬廢水的微生物處理

二、硫酸鹽生物還原法處理含鋅廢水

　　硫酸鹽生物還原法處理含鋅廢水其原理是利用硫酸鹽還原菌SRB在厭氧條件下產(chǎn)生硫化氫，硫化氫和廢水中的重金屬反應，生成金屬硫化物沉淀以去除重金屬離子。

　　 1．廢水處理工藝流程見(jiàn)圖9-25。

　　2．工藝說(shuō)明 利用微生物方法處理重金屬廢水時(shí)，由于廢水中常缺乏微生物生長(cháng)所需的營(yíng)養物質(zhì)，包括有機物、氮、磷等，因此，在廢水中需加入所缺的營(yíng)養物質(zhì)。

　　生物反應器是一個(gè)厭氧反應系統，微生物在厭氧條件下分解有機物，還原硫酸鹽生成硫化氫，硫化氫與廢水中的鋅離子反應生成不溶性的硫化鋅。生物反應器的類(lèi)型可以是上流式厭氧污泥床、厭氧接觸反應器等。

　　反應生成的硫化鋅沉淀同厭氧污泥混在一起，當其濃度達到一定程度以后，為了保證生物反應器的正常運行，就必然排放一部分污泥。由于污泥中鋅含量較高，可以回收。

　　從沉淀池中的出水，雖然鋅離子的去除率很高，但是出水中還含有比較高的COD和硫化氫，因此必須要進(jìn)行好氧處理去除COD和硫化氫，使最終出水的指標都達到國家排放標準。

　　 3．工藝參數對處理效果的影響 從有關(guān)的研究中，分析不同的工藝參數對鋅離子去除效果的影響。

　�。�1）進(jìn)水COD濃度對鋅離子去除能力的影響 進(jìn)水COD濃度對鋅離子和COD去除能力的影響結果見(jiàn)表9-16。

　　從表9-16可見(jiàn)，出水COD隨進(jìn)水COD的降低而降低。反應器中的硫化氫濃度隨進(jìn)水COD濃度下降而下降。但硫化氫濃度為80mg／L左右時(shí)，進(jìn)水COD增加不會(huì )導致硫化氫的增加。因此，考慮反應器進(jìn)行的穩定性和出水水質(zhì)，廢水中營(yíng)養物的加入量應當控制在300mg／L左右。

　�。�2）水力滯留時(shí)間對反應器穩定性的影響 在進(jìn)水COD為320mg／L，鋅離子100mg／L的條件下逐漸提高進(jìn)水速率。水力滯留時(shí)間由18h逐漸減少至3h，結果如表9-17。

　　由表9-17可以看出，當水力滯留時(shí)間由18h降至9h時(shí)，對鋅離子的去除率基本無(wú)影響，繼續降低水力滯留時(shí)間鋅離子的去除率開(kāi)始逐漸降低，當水力滯留時(shí)間降到4h以后，鋅離子的去除率急驟下降。分析裝置對鋅離子的總去除能力可以發(fā)現：隨著(zhù)水力滯留時(shí)間的減少，裝置單位容積對鋅離子的去除效率逐漸提高，當水力滯留時(shí)間降到5h后，反應器的離子去除能力最高，為429mg／L•d。如繼續降低水力滯留時(shí)間去除能力反而降低。當水力滯留時(shí)間為3h時(shí)，鋅離子去除效率僅為246.8mg／L•d。這說(shuō)明SRB的活性受到了抑制。

　�。�3）廢水中鋅離子濃度對反應器穩定性的影響 進(jìn)水中鋅離子由初始的100mg／L逐漸增加到600mg／L，結果見(jiàn)表9-18。從表9-18可以看出，該方法對500mg／L以下的含鋅廢水都能有效地處理。隨著(zhù)濃度的提高，裝置的單位體積處理效率也跟著(zhù)提高，最高達1329mg／L•d。但如進(jìn)一步提高進(jìn)水鋅濃度至600mg／L，則鋅離子去除能力反而大大降低，單位體積的去除效率僅為864mg／L•d。說(shuō)明SRB已經(jīng)受到鋅的毒害作用。盡 管如此，該結果也表明，本方法能夠耐受較高濃度的鋅離子的沖擊。

　�。�4）進(jìn)水硫酸鹽濃度對鋅離子去除率的影響 試驗中為了避免干擾，進(jìn)水COD濃度提高到640mg／L，結果見(jiàn)表9-19。由表9-19表明，該法在所試范圍內對鋅離子的去除率均為97％以上。分析硫化氫濃度表明，SRB的活性受硫酸鹽濃度影響。在硫酸根濃度低于500mg／L時(shí)，SRB的活性隨著(zhù)硫酸根濃度的降低而降低。至100mg／L時(shí)，出水中已經(jīng)測不到硫化氫，在該濃度下看來(lái)不能長(cháng)期運行。由于一般的工業(yè)廢水中硫酸鹽的濃度都較高，因而硫酸鹽的濃度不會(huì )影響本方法的應用。

4．供設計參考的工藝參數 硫酸鹽還原菌處理含鋅廢水的污泥床工藝可在進(jìn)水COD和鋅濃度分別為320mg／L與100mg／L時(shí)有效運行，有機物和鋅離子的去除率分別達到73.8％和99.63％。在水力滯留時(shí)間降至6h時(shí)，鋅離子的去除率仍可達94.5％。進(jìn)水鋅離子濃度低于500mg／L時(shí)裝置可以穩定運行，而當濃度達到600mg／L時(shí)，硫酸鹽還原菌受到鋅離子的明顯毒害。當進(jìn)水COD1500mg／L，鋅離子500mg／L，水力滯留時(shí)間為9h時(shí)，裝置的鋅離子容積去除率可達1329mg／L•d。

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