生物制剂深度处理重金属废水及资源化技术

技术内容

　　该技术基于细菌代谢产物，得到可深度净化多金属离子的复合配位体水处理剂（生物制剂），解决了目前化学药剂难以同时深度净化多金属离子的问题，出水可回低质回用，污泥为一种水解渣，可返回生产系统回收有价金属。

　　占地面积为常规工艺的1/2，现场可实现无人化自动控制管理，综合投资为常规工艺的80%，运行参数以株冶总废水生物制剂法处理为例（废水中锌100-400mg/L，钙200-350mg/L），项目单位运行成本为3.7元/m3废水，出水达到《铅、锌工业污染物排放标准》（GB25466-2010），Ca2+浓度低于50mg/L，年减排重金属废水400多万m3，减排重金属近30吨。该技术于2011年获得国家技术发明奖二等奖。

适用范围

　　应用于选矿尾矿库废水、有色金属冶炼废水、有色金属压延加工废水、矿山酸性重金属废水、电镀废水、化工重金属废水处理。

基本原理

　　生物制剂是以硫杆菌为主的复合特异功能菌群在非平衡生长（缺乏氮、氧、磷、硫）条件下大规模培养形成的代谢产物与某种无机化合物复配，形成的一种带有大量羟基、巯基、羧基、氨基等功能基团的聚合物，在低pH条件下呈胶体粒子状态存在，可与金属离子Cu2+，Pb2+，Zn2+，Hg2+，Cd2+成键形成生物配合体。然后在pH9～10时水解，诱导生物配位体形成的“胶团”长大，并形成溶度积非常小的、含有多种元素的非晶态的化合物，从而使重金属离子高效脱除。

　　生物制剂与重金属配合图如下所示：

工艺流程

　　生物制剂处理常规重金属废水工艺流程图如下所示：

　　流程说明：重金属废水经收集至调节池进行水质水量调节，然后经提升泵进入配合反应池，在配合反应池中加入生物制剂与废水中的重金属离子发生配合反应，生成重金属配合物，实现重金属离子的深度脱除；在水解反应池中加入石灰乳调节体系pH值进行水解反应，在絮凝反应池中加入PAM絮凝后进入沉淀池实现固液分离，固液分离后的上清液进入清水池，在清水池经硫酸调节pH值至6-9后外排或回用。污泥经脱水后根据需要安全处置或回用。

　　根据企业水质不同，可调整为不同工艺；

　　当废水需脱钙回用时，应增加脱钙剂和脱钙反应池，其余流程不变；

　　当废水为选矿废水，含有CODCr时，应增加氧化剂和氧化反应池，其余流程不变；

　　当废水需要脱铊时，应增加稳定剂和稳定反应池，其余流程不变；

　　当废水需要脱氟时，应增加脱氟剂和脱氟反应池，其余流程不变。

关键技术或设计特征

　　该技术经取样分析，经过筛选和分离得到三株细菌：Pannonibacter phragmitetus T1，Enterobacter sp.T2， Microbacterium sp.T3，这三株细菌能够耐受Pb2+、Cr6+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+多种重金属。

　　在整个系统的运行过程中，无废气产生，节约能源。系统抗污染物冲击负荷强，净化高效，运行稳定。

　　处理快速高效，反应时间只需10-30min，且工艺稳定，高效处理CODCr的同时，对重金属离子实现同时深度脱除。

　　设备设施简单，布局紧凑，投资成本低，可结合自控系统减少人工劳动力。

　　对于常规的重金属废水处理药剂成本很低，且处理后的净化水能够满足回用的要求。