CN104355497B - 一种处理电镀废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废水处理领域，公开了一种处理电镀废水的方法，该方法使用了重金属络合剂以及复合菌剂，大大降低了重金属和工业COD含量，并且利用废弃菌体制备了菌肥，一举两得，变废为宝。
Description
技术领域
本发明属于废水处理领域，公开了一种处理电镀废水的方法。
背景技术
电镀废水是指电镀工厂（或车间）排出的废水和废液，如镀件漂洗水、废槽液、设备冷却水和冲洗地面水等，其水质因生产工艺而异，有的含铬，有的含镍或含镉、含氰、含酸、含碱等。废水中的金属离子有的以简单的阳离子形态存在（如Ni2+、Cu2+等），有的以酸根阴离子形式存在，有的则以复杂的络合阴离子形式存在。一种废水中常含有一种以上的有害成分，如氰化镀镉废水中既有氰又有镉。此外，一般镀液中常含有机添加剂。电镀废水处理设备由调节池、加药箱、还原池、中和反应池、pH调节池、絮凝池、斜管沉淀池、厢式压滤机、清水池、气浮反应、活性炭过滤器等组成。
电镀废水处理采用铁屑内电解处理工艺，该技术主要是利用经过活化的工业废铁屑净化废水，当废水与填料接触时，发生电化学反应、化学反应和物理作用，包括催化、氧化、还原、置换、共沉、絮凝、吸附等综合作用，将废水中的各种金属离子去除，使废水得到净化。
目前处理电镀废水的方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物法等。其中物理法是指利用物理作用分离废水中主要呈悬浮状态的污染物质，如电镀废水中的除油、蒸发浓缩回用水等.但是在处理电镀废水的工艺中，物理方法只是作为其他处理方法中的一个环节，很少单独使用。化学方法主要包括化学氧化法、化学还原法、化学沉淀法、氢氧化物沉淀法、铬酸盐沉淀法、铁氧体沉淀法、化学中和法等。物理化学方法主要包括气浮法、离子交换法、萃取法、活性炭吸附法、电解法等，前三种方法存在着占地面积大、运转费用高、有二次污染问题。20世纪80年代,采用生物法处理金属废水成为国内外科研人员研究的新课题,它具有效率高、选择性强、吸附容量大等优点,不会造成二次污染,且废水处理成本低,面世后便引起了广泛注意,得到了较快的发展。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种处理电镀废水的方法。本发明工艺技术采用了重金属络合剂和复合菌剂，整个工艺过程环保无污染，废水排放完全达标，并且利用废弃菌制备了菌肥，整个过程无额外污染物产生，实现了变废为宝。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种处理电镀废水的方法，其包括如下步骤：
1）电镀废水通过格栅，去除大块固体物质，然后将废水排入到沉淀池，静置24-48小时，其中，沉淀池的底部填料为100cm厚度的河沙，河沙的粒径为1-2mm，可对金属碎屑和胶体絮状物等，进行初步吸附和沉淀；
2）将废水排入到络合池中，按照1kg络合剂：1吨废水的比例添加络合剂，随后以200-300转/min的速度搅拌30-60min，然后静置6-8小时；其中，络合剂按照如下方法制备而成：按照1：1：2：4：5的质量比例取氧化铝、腐植酸钾、硅藻土、硫酸亚铁、聚硅酸铁，混合搅拌而成；
3）经过络合池后的废水排入到微生物反应池，首先调节废水的pH为7-8，然后按每立方米液体每次投加复合菌剂10克，每天投加1次，连续投加两天后，再静置五天，将液体通过板框过滤器过滤，最后排出，板框过滤器过滤回收菌体；其中，复合菌剂按照如下方法制备而成：
所述脱氮硫杆菌为脱氮硫杆菌(Thiobacillusdenitrificans)ATCC25259（例如参考文献APPLIEDANDENVIRONMENTALMICROBIOLOGY,May2007,p.3265–3271）；
所述施氏假单胞菌为施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)CCTCCNO:M209107（参见CN101705202A）；
所述铜绿假单孢菌（Pseudomonasaeruginosa）为铜绿假单孢菌ATCC15442（参见文献AdaptationofPseudomonasaeruginosaATCC15442todidecyldimethylammoniumbromideinduceschangesinmembranefattyacidcompositionandinresistanceofcells，JournalofAppliedMicrobiology，2001）；
所述蜡状芽孢杆菌（Bacilluscereus）为ATCC10876（例如NewJ.Chem.,2007,31,748-755）。
将上述四种菌分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照1：1：1：1的体积比混合，然后与锯末按照1：3的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为20-30℃，干燥后含水量为20％；即得复合菌剂；
4）将农作物秸秆用粉碎机粉碎成秸秆粉，投入到发酵罐中，然后添加豆粕、酒糟、贝壳粉和水，500转/min的速度搅拌10min后，静置5天，制得有机质；将有机质与步骤3）所得菌体按照100-200：1的重量比混合均匀，低温干燥、10℃造粒即得；其中，秸秆粉、豆粕、酒糟、贝壳粉和水的重量比为10：3：3：2：20；秸秆粉、豆粕、酒糟和贝壳粉的粒径均为100目以上。
本发明所述的菌种属于常规菌株，均可以从CCTCC以及美国模式培养物集存库（ATCC）等商业途径购买得到。本发明的各菌种的扩大培养为本领域的常规培养方式，不是本发明创新点，此处不详述。
本发明取得的有益效果主要包括：
本发明络合剂和复合菌剂成本低廉、易得，能够有效地去除重金属以及工业COD，并容易制备获得；本发明处理电镀废水的同时，制备了菌肥，避免了大量菌体排放到水体中造成二次污染，一举两得，变废为宝，大大节省了成本；本发明复合菌剂中的各菌种之间合理配伍，共生协调，互不拮抗，能偶有效地降低工业COD；络合物通过原料复配，发挥协同作用，具有广谱性，能有效去除镍、铬、铜、锌等重金属；本发明处理工艺简单易行，减少了占地面积，节省投资，易于运行管理；本发明制备的菌肥可以达到抗病、增产、改善农产品品质、减少化肥用量并改良土壤的效果。
具体实施方式
以下将采用具体实施例的方式对本发明做进一步的阐述，但是其不应该理解为对本发明核心创新精神的限制。
实施例1
一种处理电镀废水的方法，其包括如下步骤：
1）电镀废水通过格栅，去除大块固体物质，然后将废水排入到沉淀池，静置24小时，其中，沉淀池的底部填料为100cm厚度的河沙，河沙的粒径为1mm，可对金属碎屑和胶体絮状物等，进行初步吸附和沉淀；
2）将废水排入到络合池中，按照1kg络合剂：1吨废水的比例添加络合剂，随后以200转/min的速度搅拌30min，然后静置6小时；其中，络合剂按照如下方法制备而成：按照1：1：2：4：5的质量比例取氧化铝、腐植酸钾、硅藻土、硫酸亚铁、聚硅酸铁（PSF，Si/Fe摩尔比为1），混合搅拌而成；
3）经过络合池后的废水排入到微生物反应池，首先调节废水的pH为7，然后按每立方米液体每次投加复合菌剂10克，每天投加1次，连续投加两天后，再静置五天，将液体通过板框过滤器过滤，最后排出，板框过滤器过滤回收菌体；其中，复合菌剂按照如下方法制备而成：
将脱氮硫杆菌，施氏假单胞菌，铜绿假单孢菌和蜡状芽孢杆菌四种菌分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照1：1：1：1的体积比混合，然后与锯末按照1：3的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为20℃，干燥后含水量为20％；即得复合菌剂；
4）将农作物秸秆用粉碎机粉碎成秸秆粉，投入到发酵罐中，然后添加豆粕、酒糟、贝壳粉和水，500转/min的速度搅拌10min后，静置5天，制得有机质；将有机质与步骤3）所得菌体按照100：1的重量比混合均匀，低温干燥、10℃造粒即得；其中，秸秆粉、豆粕、酒糟、贝壳粉和水的重量比为10：3：3：2：20；秸秆粉、豆粕、酒糟和贝壳粉的粒径均为100目。
实施例2
一种处理电镀废水的方法，其包括如下步骤：
1）电镀废水通过格栅，去除大块固体物质，然后将废水排入到沉淀池，静置24-48小时，其中，沉淀池的底部填料为100cm厚度的河沙，河沙的粒径为2mm，可对金属碎屑和胶体絮状物等，进行初步吸附和沉淀；
2）将废水排入到络合池中，按照1kg络合剂：1吨废水的比例添加络合剂，随后以300转/min的速度搅拌60min，然后静置8小时；其中，络合剂按照如下方法制备而成：按照1：1：2：4：5的质量比例取氧化铝、腐植酸钾、硅藻土、硫酸亚铁、聚硅酸铁（PSF，Si/Fe摩尔比为0.5），混合搅拌而成；
3）经过络合池后的废水排入到微生物反应池，首先调节废水的pH为8，然后按每立方米液体每次投加复合菌剂10克，每天投加1次，连续投加两天后，再静置五天，将液体通过板框过滤器过滤，最后排出，板框过滤器过滤回收菌体；其中，复合菌剂按照如下方法制备而成：
所述脱氮硫杆菌为脱氮硫杆菌(Thiobacillusdenitrificans)ATCC25259（例如参考文献APPLIEDANDENVIRONMENTALMICROBIOLOGY,May2007,p.3265–3271）；
所述施氏假单胞菌为施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)CCTCCNO:M209107（参见CN101705202A）；
所述铜绿假单孢菌（Pseudomonasaeruginosa）为铜绿假单孢菌ATCC15442（参见文献AdaptationofPseudomonasaeruginosaATCC15442todidecyldimethylammoniumbromideinduceschangesinmembranefattyacidcompositionandinresistanceofcells，JournalofAppliedMicrobiology，2001）；
所述蜡状芽孢杆菌（Bacilluscereus）为ATCC10876（例如NewJ.Chem.,2007,31,748-755）。
将上述四种菌分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照1：1：1：1的体积比混合，然后与锯末按照1：3的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥，干燥温度为30℃，干燥后含水量为20％；即得复合菌剂；
4）将农作物秸秆用粉碎机粉碎成秸秆粉，投入到发酵罐中，然后添加豆粕、酒糟、贝壳粉和水，500转/min的速度搅拌10min后，静置5天，制得有机质；将有机质与步骤3）所得菌体按照200：1的重量比混合均匀，低温干燥、10℃造粒即得；其中，秸秆粉、豆粕、酒糟、贝壳粉和水的重量比为10：3：3：2：20；秸秆粉、豆粕、酒糟和贝壳粉的粒径均为200目。
以临沂市某电镀厂的电镀废水，该电镀废水的原水指标分别为pH5.2，COD1034mg/L，Ni2+104.3mg/L，Cu2+167.1mg/L，Cr6+19.8mg/L，Zn2+32.7mg/L，处理后的水各项指标测定结果分别为pH7.8，COD15.2mg/L，Ni2+0.2mg/L，Cu2+0.3mg/L，Cr6+0.13mg/L，Zn2+0.24mg/L。
实施例3
本发明实施例1或者2制备的菌肥对草莓产量和品质的影响。试验品种为丰香。实施例1或2均施用本发明制备的菌肥100kg/亩，对照例施用市售山东鲁壮生物有机肥100kg/亩，保护地常规栽培。结果如表1所示，与市售生物有机肥相比，本产品能提高草莓含糖量，改善色泽，提高产量。
表2本产品对草莓品质和产量的影响
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本案作了详尽的说明，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (1)
1.一种处理电镀废水的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1）电镀废水通过格栅，去除大块固体物质，然后将废水排入到沉淀池，静置24-48小时，其中，沉淀池的底部填料为100cm厚度的河沙，河沙的粒径为1-2mm；
步骤2）将废水排入到络合池中，按照1kg络合剂：1吨废水的比例添加络合剂，随后以200-300转/min的速度搅拌30-60min，然后静置6-8小时；其中，络合剂按照如下方法制备而成：按照1：1：2：4：5的质量比例取氧化铝、腐植酸钾、硅藻土、硫酸亚铁、聚硅酸铁，混合搅拌而成；
步骤3）经过络合池后的废水排入到微生物反应池，首先调节废水的pH为7-8，然后按每立方米液体每次投加复合菌剂10克，每天投加1次，连续投加两天后，再静置五天，将液体通过板框过滤器过滤，最后排出，板框过滤器过滤回收菌体；
步骤4）将农作物秸秆用粉碎机粉碎成秸秆粉，投入到发酵罐中，然后添加豆粕、酒糟、贝壳粉和水，500转/min的速度搅拌10min后，静置5天，制得有机质；将有机质与步骤3）所得菌体按照100-200：1的重量比混合均匀，低温干燥、10℃造粒即得菌肥；
所述复合菌剂按照如下方法制备而成：
将脱氮硫杆菌，施氏假单胞菌，铜绿假单孢菌和蜡状芽孢杆菌四种菌分别培养成浓度为1×108个/ml的菌液，按照1：1：1：1的体积比混合得到混合菌液，然后与锯末按照1：3的质量比混合搅拌均匀，最后进行低温干燥即得；
所述脱氮硫杆菌为脱氮硫杆菌(Thiobacillusdenitrificans)ATCC25259；所述施氏假单胞菌为施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)CCTCCNO:M209107；所述铜绿假单孢菌为铜绿假单孢菌（Pseudomonasaeruginosa）ATCC15442；所述蜡状芽孢杆菌为蜡状芽孢杆菌（Bacilluscereus）为ATCC10876；
所述步骤4）中，秸秆粉、豆粕、酒糟、贝壳粉和水的重量比为10：3：3：2：20；秸秆粉、豆粕、酒糟和贝壳粉的粒径均为100目以上。
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