生物膜電極法を応用した金属表面処理排水の同時的中和・脱窒・重金属イオン回収処理

生物膜电极法同时中和、反硝化、重金属离子回收处理金属表面处理废水

• 批准号: 11750486
• 负责人: 渡辺 智秀
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750486/
• 关键词: 生物膜電極法; 脱窒処理; 金属表面処理排水; 重金属イオン除去; 中和; 電気分解; 脱窒; 水素; 電解還元

1.陰極及び陽極としてそれぞれフェルト状炭素に脱窒細菌を固定した生物膜電極及び炭素棒を用いた完全混合型生物膜電極反応槽へpH約2.8,硝酸性窒素200mg/L,銅イオン濃度0〜30mg/Lに調整した模擬酸洗い排水を流入させるとともにC/N比1.0で酢酸の添加と通電を併用して連続処理実験を行った.槽内では,脱窒細菌の活性に影響のない濃度まで銅イオンが除去されて脱窒が進行することにより中和も達成された.添加有機物と電解生成水素のほぼ全量が効率よく同時的に脱窒の電子供与体として利用されるとともに処理水pHは,安定して6.5程度に維持された.流入銅イオン濃度を30mg/Lまで段階的に上昇させるとともに滞留時間を36時間から10時間まで短縮してもその傾向に変化はなかった.また,溶解性銅濃度は,常に2mg/L程度以下であった.従って,生物膜電極法を用いて銅イオン含有強酸性高濃度硝酸イオン汚染水の同時的脱窒・中和・銅イオン除去が可能であることが明らかになった.2.処理水の溶解性銅濃度は,無通電系でも水酸化物や炭酸塩等の難溶性物質生成等により低下したが,懸濁成分を含めた全銅濃度は流入銅イオン濃度とほぼ等しかった.これに対して,通電系では,約50%程度に減少した.すなわち,通電系では,電極反応による銅イオンの陰極への固定が処理水の全銅濃度の低減に寄与していると考えられた.3.酸洗い排水に共存する可能性がある種々の重金属イオンに対して,脱窒処理への水素利用が可能であることを考慮して水素生成を許容すれば,電極への通電により,鉛やニッケルイオンも除去可能であることが無生物系電解実験から明らかになり,銅に加えてこれらの重金属イオンが共存する排水への生物膜電極法の適用可能性が示唆された.

1. Cathode and anode electrodes are mixed with carbon dioxide to immobilize bacteria. Biofilm electrodes and carbon rods are used in completely mixed biofilm electrodes. pH of reverse tank is about 2.8, nitrate is 200mg/L, copper concentration is 0 ~ 30mg/L, and adjustment is made to simulated pickling. Drain water flows in at C/N ratio of 1.0. Acid is added to the tank. In the tank, the concentration of copper that affects the activity of the degassing bacteria is removed and the neutralization is achieved. The total amount of water produced by adding organic substances and electrolysis increases the efficiency, while the electron donor and the utilization of the treated water are maintained at a pH of 6.5. Inflow copper concentration is 30mg/L, the retention time is 36 times, the concentration is 10 times, the retention time is 10 times, the concentration is 30 mg/L, the retention time is 36 times, the retention time is 10 times, the concentration is 10 times, the retention time is 10 times. Dissolved copper concentration is usually below 2mg/L. 2. Soluble copper concentration in treated water is low, and suspended components are low, such as total copper concentration and inflow copper concentration. In this regard, the current system is reduced by about 50%. 3. Possibility of blue shift in acid pickling drainage; 4. Possibility of heavy metal; 5. Possibility of water element utilization in degassing treatment; 6. Possibility of water element generation; 7. Possibility of water element generation; 8. Possibility of electrode electrode electrode The possibility of lead removal is discussed. The possibility of application of biofilm electrode method for heavy metal removal is demonstrated.