微生物法处理电镀废水的进展(二）
Tuppurainen等用硫酸盐还原菌(SRB)处理人工合成的含硫酸锌的重金属废水,使SO42-还原成S2-,S2-与Zn2+生成沉淀。X-射线衍射分析表明,沉淀物大部分是ZnS。用SRB处理含Zn2+质量浓度为200mg/L左右的废水,Zn2+去除率达到98%。Laxman等研究发现灰色链霉菌能在24～48h内把Cr6+还原成Cr3+并能显著地吸收Cr3+。
乔勇等从电镀废水中分离出了三株能够高效降解自由氰根的菌种,并对这三株菌的生长曲线和影响其降解氰化物的因素进行了研究。结果表明,在其最优条件下该菌种能将80mg/L的CN-降解到0.22mg/L,降氰率达到98.9%。该研究结果可为微生物在处理含氰废水的实际应用提供依据。
2.2高效生物吸附剂
生物吸附剂是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离将水溶液中的金属离子去除,因此开发高效的生物吸附剂和处理工艺,是生物法处理重金属废水的主要发展方向。
B.W.Atkinson等研究了剩余活性污泥处理电镀废水,电镀废水主要含有Zn2+,其质量浓度达到110mg/L,同时还含有少量的Cu2+、Cd2+、Ni2+、Cr3+和Cr6+,其研究结果表明,活性污泥对锌的去除率高达96%,其它金属的质量浓度均在50mg/L以上,平均去除率为80%。生物吸附法由于其吸附容量一定、选择性高、活性污泥来源广泛、廉价易得等特点,因而这一结果表明活性污泥非常适合作为生物吸附剂使用。
Anastasios等在Cu2+、Zn2+和Ni2+3种离子共存的溶液(pH为8)中,用失活的链霉菌菌体对Zn2+(质量浓度为50mg/L)进行吸附,其去除率达到70%;溶液pH为9时,Zn2+的去除率接近100%。
赵力等人研究了黑根霉菌丝体对铅的吸附,发现在适宜的条件下,饱和吸附量分别可以达到135.8mg/g(未经处理)和121.1mg/g(明胶包埋)。
王亚雄等研究发现类产碱假单胞菌和藤黄微球菌对Cu2+和Pb2+有较强的吸附能力。Cu2+和Pb2+离子在这2种细菌上的吸附基本符合Langmuir单分子层吸附行为,其线形回归系数大于0.99。Cu2+和Pb2+离子在细菌表面吸附与pH有密切关系,适宜pH范围为5～6。稀HNO3和H2SO4是Cu2+离子从藤黄微球菌菌体上有效的洗脱剂。
2.3工艺优化
张子间等针对单一生物法净化含铬电镀废水存在着效率低、处理成本高的问题,采用一种新的组合工艺:微电解-生物法来处理含铬电镀废水。在实验过程中,重金属离子通过微电解法去除90%以上,剩余部分被后续工艺的微生物功能菌去除。实验结果表明:Cr6+的质量浓度为50mg/L,Cu2+质量浓度为15mg/L,Ni2+质量浓度为10mg/L的废水经处理后,重金属离子的净化率达99.9%,且无二次污染。
Wang等人选用苯酚降解菌P.putida和Cr6+还原菌E.coli在连续流生物反应器中联合培养。苯酚是唯一碳源和能量源。该系统分别在不同作用时间、Cr6+和苯酚不同初始浓度的10种工况下,连续运行了279d。在其中8种工况下,Cr6+和苯酚几乎获得了完全去除。本系统的特点是细菌的培养装置与反应器合并在一起,在细菌培养的同时去除了Cr6+和苯酚。
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