含铬废水的处理.docx

前言生物法治理含铬废水,国内外都是近年来开始的。生物法是治理含铬废水的高新生物技术,适用于大、中、小型含铬废水处理,具有重大的实用价值,易于推广。国内外对MB菌(硫酸盐还原菌)[1]、MB系列复合功能菌[2]、MB复合能菌[3]、脱硫孤菌[4]、脱色杆菌(Ｂａｃ.Ｄｅｃｈｒｏｍａｔｉｃａｎｓ)、生枝动胶菌(Zｏｏｌｏｃａｒａｍｉｇｅｒａ)[5]、酵母菌[6]、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌[7]、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌[8]等进行研究,从过去的单一菌种到现在多菌种的联合使用,使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理道路。生物法处理含铬废水技术,是依靠人工培养的功能菌,它具有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对PH值的缓冲作用。该法操作简单,设备安全可靠,排放水用于培菌及其它使用;并且污泥量少,污泥中金属回收利用;实现了清洁生产、无污水和废渣排放。投资少,能耗低,运行费用少。从环保角度出发,人们将摈弃传统的化学法,而选择微生物法、膜分离法等。微生物法将代表21世纪含铬废水处理方法的发展趋势,可以预计在不久的将来,微生物法会得到更为广泛的应用。铬的简介2、传统含铬废水处理方法PH值，使其形成氢氧化铬沉淀而除去，废水得到净化。常用的亚硫酸盐有亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等，其还原反应为：2H2Cr2O7+6NaHSO3+3HSO42Cr2(SO4)3+3Na2SO4+8H2OH2Cr2O7+3Na2SO3+3HSO4Cr2(SO4)3+3Na2SO4+4H2O2H2Cr2O7+3Na2S2O5+3HSO42Cr2(SO4)3+3Na2SO4+5H2O形成氢氧化铬沉淀反应为：Cr2(SO4)3+6NaOH2Cr(OH)3+3Na2SO4PH值，使废水中的三价铬以及其他重金属离子发生共沉淀现象，在共沉淀过程中，某些金属离子的沉淀性能会得到改善。其反应如下：还原反应：H2O调整废水PH值后的沉淀反应：H2O共沉淀过程反应：～1之间)H2O离子交换法。H2OH2OH2O7H2O4H2OH27H2O4H2OBM复合功能菌处理重金属铬废水基本原理该复合功能菌在培菌池（罐）不同层次繁殖，各自承担着独特的微生物功能，它们之间互生、共生并存在着化学、物理和遗传信息水平三个层次的相互协作，这种协作对铬等金属的抗性、耐性和价态转化及对其净化起着重要的作用。化学水平的协作分互生协作机制和共生协作机制。互生协作机制是指它们间相互提供生长因子、代谢刺激物或替对方抑制某金属的毒性，使微生物净化某种金属能够进行。同一微生物菌体内存在的酶类且活性又很高的种类并不多，经过长期的筛选培育，有可能在金属微生物群落中形成一个各种所需酶活性都很高的微生物反应体系，使对废水中某金属形态转化和净化率大大提高。共生协作机制是指微生物群落中的各个种群有时单独去除某金属离子时去除率不高，但它们共存于同一体中时，由于彼此为对方提供了生长所需的条件，或者说消除了对方生长代谢的障碍，使它们增加了对某金属离子的去除率。微生物间的共生作用可通过一方为对方提供生长因子，消除有毒中间产物，平衡PH值，维持适当的氧化还原电位或消除中间产物的累积而解除反馈抑制等来实现。在实验中发现，筛选的BM菌革兰氏染色镜检既为阴性又为阳性，它实际上是相互依存的共生（Consortium）菌，不能用革兰氏染色来分类鉴别，这种共生菌协同对Cr（Ⅵ）转化，它的酸性还原酶加速了该转化，它是超优势的还原Cr（Ⅵ）并净化Cr（Ⅵ）的功能菌。从BM共生菌中分离出的其中的一株菌，只有在高浓度的Ni2+存在时才排泄出一种蛋白，这种蛋白是一种棕色细胞色素，它既有协同支除金属离子的能力，也是菌体生的指示剂。物理水平的协作是指活性污泥絮凝体及生物膜形成过程中微生物在物理位置分布及空间结构联结上的协作。活性污泥是可见的絮状化的微生物集合体，或称菌胶团；生物膜是由许多微生物黏合在一起，形成膜状物。一般地说，絮凝体和生物膜表面带负电荷对重金属有很强的吸附能力，同时絮凝状基质（含死菌体）可包藏金属离子，兼之活性污泥具有良好的沉降性能，提高了对铬废水的净化效果。遗传信息水平的协作是指微生物间通过遗传物质的迅速转移来实现整个废水微生物群落对金属污染物的遗传适应。它通过定位于质粒上的有关基因在群落中的快速移动来实现整个废水微生物群落基因型的改变，使对某金属离子编码有抗性或还原反应的基因的分布频率更高，从而提高对该金属的净化率。微生物净化金属离子的三个层次的协作关系是紧密相关的，即在一定时间内，微生物在废水中对重金属离子几乎同时有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对PH值的缓冲作用，使得金属离子被沉集而废水被净化。实验室分析4.1微生物菌的培养4.1.1实验目的：微生物菌BM（A