含鉻廢水處理的研究進(jìn)展

Cr（Ⅵ）是一種毒性很強(qiáng)的重金屬，是美國(guó)EPA公認(rèn)的129重點(diǎn)污染物之一，同樣也是我國(guó)重點(diǎn)整治的污染物。

本文簡(jiǎn)要介紹了含鉻廢水處理的研究進(jìn)展，特別強(qiáng)調(diào)了活性污泥系統(tǒng)生物除鉻的前景。

傳統(tǒng)的含鉻廢水處理方法主要有以下幾類：化學(xué)處理法、物理處理法、電化學(xué)法等。然而傳統(tǒng)方法在不同程度上存在著各種缺點(diǎn)，例如：基礎(chǔ)投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、操作費(fèi)用和原材料成本相對(duì)過高，同時(shí)容易受到堿土金屬影響，選擇性差，經(jīng)化學(xué)法處理后的上清液容易出現(xiàn)Cr（Ⅵ）濃度的超標(biāo)反彈，而且化學(xué)沉淀產(chǎn)生的大量污泥可能會(huì)造成二次污染。

因此，現(xiàn)在越來越多的學(xué)者、研究人員已將注意力從傳統(tǒng)方法上轉(zhuǎn)移到新型方法——生物法上。生物法以其投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，很快得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前生物法主要是分為失活微生物吸附法和活體微生物法。用失活微生物吸附去除鉻不但充分利用了廉價(jià)原料，而且具有較好的除鉻效果。但是，此方法需要對(duì)失活微生物進(jìn)行預(yù)處理，才能達(dá)到較好的處理效果，這使得生物吸附劑難以按照人們的需求形成系列產(chǎn)品。同時(shí)，吸附了鉻的生物體如何處理等問題，都限制了該方法的使用�；铙w微生物法是使用處于生長(zhǎng)狀態(tài)的微生物處理含Cr（Ⅵ）廢水的方法。與失活微生物除Cr（Ⅵ）相比，活體微生物不僅對(duì)Cr（Ⅵ）有吸附作用而且還有著酶的催化轉(zhuǎn)化作用、以及代謝產(chǎn)物的還原作用、絮凝作用和沉淀作用等更多的除鉻途徑。目前這方面的研究主要集中在分離和尋找高效的菌種上。已見報(bào)道的具有除Cr（Ⅵ）能力的菌株非常廣泛，分別來自于無色桿菌、土壤細(xì)菌、芽孢桿菌、脫硫弧菌、腸桿菌、微球菌、硫桿菌以及假單胞菌等多個(gè)不同種屬，其中除了大腸桿菌、芽孢桿菌、硫桿菌及假單胞菌等種屬的菌株能在好氧的條件下將Cr（Ⅵ）還原外，絕大多數(shù)菌株都只能在厭氧的條件下還原Cr（Ⅵ）。此外以酵母菌、霉菌等真菌處理含Cr（Ⅵ）廢水的研究也有報(bào)道]。用純種微生物去除鉻雖然具有處理效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是，純種微生物培養(yǎng)通常要求較為苛刻的操作條件(例如，溫度、溶解氧的控制及防止雜菌污染等)，因此純種微生物法在工藝推廣上存在局限性。因此近年來研究的側(cè)重點(diǎn)由純種微生物處理系統(tǒng)變?yōu)槎喾N菌群共同生長(zhǎng)的活性污泥系統(tǒng)。有含鉻廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

活性污泥是一種有吸附容量大、效率高、良好的生物吸附材料，具有選擇性好、pH值和溫度的適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)．利用其去除廢水 中的重金屬離子，不僅能得到較好的處理效果。而且能使剩余污泥得到充分利用。然而，目前有關(guān)活性污泥吸附重金屬離子的研究還不夠深入．急需進(jìn)行更進(jìn)一步的探討。

活性污泥絮凝體是由微生物有機(jī)體、有機(jī)聚合物、膠體、礦物顆粒和金屬離子等組成的一個(gè)復(fù)雜體系。組成上的多樣性決定了活性污泥對(duì)重金屬離子的吸附存在多種方式，這些方式主要有：表面有機(jī)絡(luò)合、離子交換、微生物代謝主動(dòng)吸收以及氧化還原和無機(jī)微沉淀等。

好氧活性污泥是由多種多樣的好氧微生物和兼性厭氧微生物（兼有少量的厭氧微生物）與其上吸附的有機(jī)的和無機(jī)的固體雜志組成。厭氧活性污泥由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與廢水中的有機(jī)雜質(zhì)形成的污泥顆粒。

各種活性污泥有各自得顏色，含水率在99%左右，它的密度為1.0022～1.006，它具有沉降性能。它有生物活性，有吸附、氧化有機(jī)物的能力。它的胞外酶在水溶液中，將廢水中的大分子物質(zhì)水解為小分子，進(jìn)而吸收到體內(nèi)而被氧化分解。有自我繁殖的能力。絨粒大小為0.02～0.2cm2/mL之間。呈弱酸性（pH約為6.7），當(dāng)進(jìn)水改變時(shí)，對(duì)進(jìn)水pH的變化有一定的承受能力。

構(gòu)成活性污泥的微生物種群相對(duì)穩(wěn)定，但當(dāng)營(yíng)養(yǎng)條件（廢水種類、化學(xué)組成、濃度）、溫度、供氧、pH等環(huán)境條件改變，會(huì)導(dǎo)致主要細(xì)菌種群（優(yōu)勢(shì)菌）改變。

近年來，國(guó)外文獻(xiàn)中有少量關(guān)于Cr（Ⅵ）對(duì)活性污泥微生物代謝和生長(zhǎng)的報(bào)道，也有在單獨(dú)好氧條件下研究活性污泥微生物對(duì)鉻形態(tài)分布影響的報(bào)道，該報(bào)道指出：在pH=7.0時(shí)，接近90%的Cr（Ⅲ）能得到吸附，而Cr（Ⅵ）的去除率則不超過15%。近來研究表明，單獨(dú)厭氧條件短期內(nèi)活性污泥對(duì)Cr(Ⅵ)的去除有一定的效果，在進(jìn)水Cr（Ⅵ）濃度為20mg/L至60mg/L時(shí)，Cr（Ⅵ）的去除率都能達(dá)到98%以上，但此系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的結(jié)果不好。此外，盡管在連續(xù)流的厭氧/好氧（A/O）活性污泥系統(tǒng)中，Cr(Ⅵ)能被較好的去除，但該工藝比單一序批式反應(yīng)器（SBR）工藝流程復(fù)雜且所需設(shè)備較多�，F(xiàn)在還未見有系統(tǒng)對(duì)比幾種活性污泥系統(tǒng)去除Cr（Ⅵ）的報(bào)道，也未見Cr（Ⅵ）對(duì)活性污泥系統(tǒng)影響比較的報(bào)道。來源：谷騰水網(wǎng)