含铬废水处理的研究进展

Cr（Ⅵ）是一种毒性很强的重金属，是美国EPA公认的129重点污染物之一，同样也是我国重点整治的污染物。

本文简要介绍了含铬废水处理的研究进展，特别强调了活性污泥系统生物除铬的前景。

传统的含铬废水处理方法主要有以下几类：化学处理法、物理处理法、电化学法等。然而传统方法在不同程度上存在着各种缺点，例如：基础投资大、运行费用高、操作费用和原材料成本相对过高，同时容易受到碱土金属影响，选择性差，经化学法处理后的上清液容易出现Cr（Ⅵ）浓度的超标反弹，而且化学沉淀产生的大量污泥可能会造成二次污染。

因此，现在越来越多的学者、研究人员已将注意力从传统方法上转移到新型方法——生物法上。生物法以其投资小、运行费用低、无二次污染等优点，很快得到了长足的发展。目前生物法主要是分为失活微生物吸附法和活体微生物法。用失活微生物吸附去除铬不但充分利用了廉价原料，而且具有较好的除铬效果。但是，此方法需要对失活微生物进行预处理，才能达到较好的处理效果，这使得生物吸附剂难以按照人们的需求形成系列产品。同时，吸附了铬的生物体如何处理等问题，都限制了该方法的使用。活体微生物法是使用处于生长状态的微生物处理含Cr（Ⅵ）废水的方法。与失活微生物除Cr（Ⅵ）相比，活体微生物不仅对Cr（Ⅵ）有吸附作用而且还有着酶的催化转化作用、以及代谢产物的还原作用、絮凝作用和沉淀作用等更多的除铬途径。目前这方面的研究主要集中在分离和寻找高效的菌种上。已见报道的具有除Cr（Ⅵ）能力的菌株非常广泛，分别来自于无色杆菌、土壤细菌、芽孢杆菌、脱硫弧菌、肠杆菌、微球菌、硫杆菌以及假单胞菌等多个不同种属，其中除了大肠杆菌、芽孢杆菌、硫杆菌及假单胞菌等种属的菌株能在好氧的条件下将Cr（Ⅵ）还原外，绝大多数菌株都只能在厌氧的条件下还原Cr（Ⅵ）。此外以酵母菌、霉菌等真菌处理含Cr（Ⅵ）废水的研究也有报道]。用纯种微生物去除铬虽然具有处理效率高的优点，但是，纯种微生物培养通常要求较为苛刻的操作条件(例如，温度、溶解氧的控制及防止杂菌污染等)，因此纯种微生物法在工艺推广上存在局限性。因此近年来研究的侧重点由纯种微生物处理系统变为多种菌群共同生长的活性污泥系统。有含铬废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。

活性污泥是一种有吸附容量大、效率高、良好的生物吸附材料，具有选择性好、pH值和温度的适用范围广等优点．利用其去除废水 中的重金属离子，不仅能得到较好的处理效果。而且能使剩余污泥得到充分利用。然而，目前有关活性污泥吸附重金属离子的研究还不够深入．急需进行更进一步的探讨。

活性污泥絮凝体是由微生物有机体、有机聚合物、胶体、矿物颗粒和金属离子等组成的一个复杂体系。组成上的多样性决定了活性污泥对重金属离子的吸附存在多种方式，这些方式主要有：表面有机络合、离子交换、微生物代谢主动吸收以及氧化还原和无机微沉淀等。

好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物（兼有少量的厌氧微生物）与其上吸附的有机的和无机的固体杂志组成。厌氧活性污泥由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质形成的污泥颗粒。

各种活性污泥有各自得颜色，含水率在99%左右，它的密度为1.0022～1.006，它具有沉降性能。它有生物活性，有吸附、氧化有机物的能力。它的胞外酶在水溶液中，将废水中的大分子物质水解为小分子，进而吸收到体内而被氧化分解。有自我繁殖的能力。绒粒大小为0.02～0.2cm2/mL之间。呈弱酸性（pH约为6.7），当进水改变时，对进水pH的变化有一定的承受能力。

构成活性污泥的微生物种群相对稳定，但当营养条件（废水种类、化学组成、浓度）、温度、供氧、pH等环境条件改变，会导致主要细菌种群（优势菌）改变。

近年来，国外文献中有少量关于Cr（Ⅵ）对活性污泥微生物代谢和生长的报道，也有在单独好氧条件下研究活性污泥微生物对铬形态分布影响的报道，该报道指出：在pH=7.0时，接近90%的Cr（Ⅲ）能得到吸附，而Cr（Ⅵ）的去除率则不超过15%。近来研究表明，单独厌氧条件短期内活性污泥对Cr(Ⅵ)的去除有一定的效果，在进水Cr（Ⅵ）浓度为20mg/L至60mg/L时，Cr（Ⅵ）的去除率都能达到98%以上，但此系统长期运行的结果不好。此外，尽管在连续流的厌氧/好氧（A/O）活性污泥系统中，Cr(Ⅵ)能被较好的去除，但该工艺比单一序批式反应器（SBR）工艺流程复杂且所需设备较多。现在还未见有系统对比几种活性污泥系统去除Cr（Ⅵ）的报道，也未见Cr（Ⅵ）对活性污泥系统影响比较的报道。