微生物絮凝劑在廢水處理中的應(yīng)用研究

1、第卷笫期年月廣州化工微生物絮凝劑在廢水處理中的應(yīng)用研究王琴，楊勁峰，趙繼紅（信陽農(nóng)林學(xué)院，河南信陽；信陽市環(huán)境保護科學(xué)研究所，河南信陽；鄭州輕工業(yè)學(xué)院，河南鄭州）摘要：綜述了微牛物絮凝劑的研究概況、開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀和研究趨勢，包括合成絮凝劑的微生物種類、微生物絮凝劑的主要成分和特性、微生物絮凝劑的絮凝機理以及微生物絮凝劑在畜產(chǎn)、屠宰廢水、發(fā)酵丁業(yè)廢液、食品工業(yè)廢水、膨脹活性污泥、染料廢水、建材廢水、煉油廢水、垃圾滲濾液廢水處理中應(yīng)用現(xiàn)狀及進展。關(guān)鍵詞：微生物絮凝劑；廢水處理；機理；應(yīng)用中圖分類號：文獻標(biāo)識碼：文章編號：（）一，五一（，；，；，）：，：；絮凝沉降是廣泛應(yīng)用于給水、業(yè)廢水、城市污水及污

2、泥脫水等處理過程中的一種水處理方法。絮凝劑是一種可使液體中不易沉降的懸浮顆粒凝聚沉降的物質(zhì)。絮凝劑的種類包括：無機絮凝劑、有機合成高分子絮凝劑、天然生物高分子絮凝劑。在這些絮凝劑中有機合成的高分子絮凝劑因其良好的絮凝效果和低廉的價格而被廣泛的應(yīng)用。但是人丁合成的絮凝劑如聚丙烯酰胺的單體有神經(jīng)毒性和“三致”效應(yīng)（致畸、致癌、致突變）伸。，鋁鹽具有毒性，會影響人類的健康，鐵鹽會造成處理水后帶顏色，高濃度的鐵也會對人類健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利。微牛物絮凝劑克服了無機絮凝劑和合成高分子絮凝劑的上述缺點，具有良好的絮凝沉淀性能而且安全、無毒，易于生物降解。對生態(tài)環(huán)境無害，而且很容易從發(fā)酵的培養(yǎng)基中獲得胞外

3、微生物絮凝劑。在×以上，如的假單胞菌一（一）產(chǎn)生的絮凝物質(zhì)是相對分子質(zhì)量大于×的天然雙鏈；張亞軍等提取得到的絮凝劑產(chǎn)品經(jīng)成分分析，其中含有的蛋白質(zhì)，的糖類。微生物絮凝劑的特性與無機或有機高分子絮凝劑相比，微生物絮凝劑具有許多優(yōu)勢與特點¨：（）微牛物具有比表面大、轉(zhuǎn)化能力強、繁殖速度快、易變異、分布廣等特點，且生物絮凝劑的來源廣，這樣生物絮凝劑的生產(chǎn)周期會非常短且效率高。（）高效。同等用鰱下，與現(xiàn)在常用的鐵鹽、鋁鹽、聚丙烯酰胺相比微生物絮凝劑對活性污泥的絮凝速度最快，而且絮凝沉淀物容易過濾。（）無毒。微生物絮凝劑為微生物菌體或菌體體外分泌的生物高分子物質(zhì)，屬天然生物

4、高分子絮凝劑，安全無毒。（）無二次污染。微生物絮凝劑是微牛物的分泌物，不會危害它自身，不會影響水處理效果，且絮凝后的殘渣叮被生物降解，對環(huán)境無害，不會造成二次污染。（）應(yīng)用范周廣泛，脫色效果獨特。微生物絮凝劑能處理的對象有活性污泥、粉煤灰、木炭、墨水、泥水、河底沉積物、高嶺土、印染廢水等。微生物絮凝劑的研究概況微生物絮凝劑的主要成分由微生物產(chǎn)生的絮凝劑是一種生物高分子化合物，主要由具有兩性多聚電解質(zhì)特性的糖蛋白、蛋白質(zhì)、多糖、纖維素和等物質(zhì)組成：“。一般說來產(chǎn)生絮凝物質(zhì)的相對分子質(zhì)量多作者簡介：王琴（一），女，實驗師，主要從事食品分析和食品化學(xué)的研究工作。萬方數(shù)據(jù)第卷第期王琴等：微生物絮凝劑在

5、廢水處理中的應(yīng)用研究（）價格較低。無論從生產(chǎn)成本還是處理技術(shù)總費用，微生物絮凝劑的價格都低于化學(xué)絮凝劑的價格。微生物絮凝劑的絮凝機理微生物絮凝劑是帶有電荷的生物大分子，關(guān)于它的絮凝機理主要有以下幾種，其中以“橋聯(lián)作用”機理學(xué)說最為人們接受?！皹蚵?lián)作用”機理絮凝劑借助離子鍵、氫鍵，同時結(jié)合了多個顆粒分子。因而在顆粒建起了“中間橋梁”的作用，把這些顆粒連接在一起，從而使之形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沉淀下來。有實驗表明。絮凝劑絮凝膨潤土過程時，通過測定等溫線和電位發(fā)現(xiàn)絮凝劑確實是以“橋聯(lián)方式”絮凝的?！半娦越砗汀睓C理水中膠體一般帶有負(fù)電荷，當(dāng)帶有一定正電荷的鏈狀生物大分子絮凝劑或其水解產(chǎn)物靠近這種膠粒時，將中和其

6、表面的部分電荷，使膠體脫穩(wěn)，從而使膠粒之間、膠粒與絮凝劑分子之間易產(chǎn)生互相碰撞，通過分子間作用力凝聚而沉淀。許多實驗中加入金屬離子或調(diào)節(jié)即可影響其絮凝效果，主要是通過影響其帶電性而起作用的¨“。“化學(xué)反應(yīng)”機理生物大分子中某些活性基團與被絮凝物質(zhì)相應(yīng)的基團發(fā)生了化學(xué)變化，聚集成較大分子而沉淀下來，通過對生物大分子改性、處理、使其添加或喪失某砦活性基團，其絮凝活性就大受影響。有些學(xué)者認(rèn)為這些絮凝劑絮凝活性大部分依賴于活性基團。溫度影響絮凝效果，主要通過影響其化學(xué)基團活性從而影響其化學(xué)反應(yīng)。畜產(chǎn)、屠宰廢水的處理畜產(chǎn)廢水是較高的難處理的一類有機廢水、含有較高的和，。馬希晨等¨引用

7、微生物絮凝劑處理畜產(chǎn)污水，結(jié)果表明，豬糞尿廢水采用微生物絮凝劑一處理后，廢水的上清液變成幾乎透明的液體。廢水的由處理前的變成，從降至變成，濁度去除率達(dá)。發(fā)酵工業(yè)廢水中殘存著大量的微生物，可以進一步作為飼后仍可對細(xì)胞表現(xiàn)高絮凝活性。啤酒廠廢水中含有許多易被生物降解的有機物，如麥糟、呂以上。廢液中有機物含量較高，直接排放會大量萬方數(shù)據(jù)食品工業(yè)廢水的處理微生物絮凝齊用于食品廢水的處理，可達(dá)到滿意的效果。如用微生物絮凝劑普魯蘭來處理味精生產(chǎn)廢水，其和的去除率可達(dá)到左右其濁度去除率可達(dá)【。用絮凝劑一處理淀粉廠的黃漿廢水，其處理效果也明顯優(yōu)于目前使用的化學(xué)絮凝劑，且可回收其蛋白質(zhì)成分作飼料¨“。

8、膨脹活性污泥的處理業(yè)廢水在采用活性污泥法處理過程中，形成的活性污泥容易膨脹，從而影響處理效率，若添加微生物絮凝劑，會取得良好的效果。如處理中草藥甘草廢水，活性污泥沉降性能指標(biāo)（）很高，當(dāng)在其中添加一微牛物絮凝劑，污泥的很快從降到，消除了污泥膨脹，恢復(fù)活性污泥的沉降能力。馬希晨等用微生物絮凝劑處理已膨脹的活性污泥，可使處理后的污泥（污泥體積指數(shù)）從下降到，處理率為。染料廢水的脫色染料廢水是一種很難處理的工業(yè)廢水，含有較難降解的有機物，而且成分復(fù)雜，色度高。染料分子若含有較多的親水性基團，如一、一等，則染料溶于廢水中，親水性基團含量較少則以疏水性微粒的形式懸浮于廢水中，若分子量大，則以膠體形式分散

9、在溶液中。生物絮凝劑對于破壞這砦顯色的微?；蚰z體，使水體的、和色度降低具有重要的作用¨“。肖子敬等¨采用成型化的膨潤土基多孔粘土材料作為周定混合脫色菌的載體，成功地制成廠膨潤土固定化細(xì)胞顆粒材料，應(yīng)用于染料陽離子紅的脫色處理，具有良好的效果。王莉】用新型微生物絮凝劑普魯蘭作為生物絮凝劑，溶液作為助凝劑，對印染廢水分別進行條件試驗和混凝正交試驗，在最佳絮凝條件下，印染廢水中。，去除率達(dá)。建材廢水的處理含高懸浮物的建筑材料加工廢水也是較難處理的一類廢水。例如，瓦廠廢水主要有坯體廢水和釉藥廢水兩種。馬希晨等¨引用微生物絮凝劑處理陶瓷污水，使坯體廢水的光密度由下降到，去除

10、率為，釉藥廢水的光密度由下降到，去除率為。添加由產(chǎn)生的絮凝劑后坯體廢水的從降為，釉藥廢水的從降為。煉油廢水煉油廢水是原油煉制、加及油品水洗等過程中產(chǎn)生的一類廢水，其污染物的種類多、濃度高、對環(huán)境的危害大。尹華等舊引對多糖微生物絮凝劑一的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行研究。該絮凝劑對石化廢水有良好的處理效果，并且對污泥的沉降性能有較好的改善。垃圾滲濾液的處理康建雄等舊。通過試驗對生物絮凝劑（普魯蘭）和其它絮凝劑處理滲濾液的效果進行了比較、分析，對絮凝機理進行了探討。對普魯蘭與硫酸鋁復(fù)合處理滲濾液進行試驗研究，試驗表明：普魯蘭與硫酸鋁復(fù)合在處理滲濾液方面有著較好的應(yīng)用前景。其去除率，濁度去除率以上。目前微生物絮凝

11、劑的研究大多處于菌種的篩選階段，要從微生物絮凝劑的應(yīng)用現(xiàn)狀，去除率分別達(dá)和，鋤由處理前的發(fā)酵工業(yè)廢液處理料加原料，傳統(tǒng)的離心或者過濾的方法都是很耗能的過程，采用生物絮凝劑的方法較為經(jīng)濟簡便。微生物絮凝劑表現(xiàn)對微生物細(xì)胞廣譜良好的絮凝沉降效果，利用絮凝劑來沉降菌體細(xì)胞可使能耗大大減少。例如，絮凝劑一發(fā)酵液稀釋一絮凝劑也可有效地絮凝水中微生物¨引。糖類、啤酒殘液、洗滌荊和其它些污物，其中、高達(dá)消耗水體中的溶解氧，導(dǎo)致環(huán)境惡化。對于啤灑廢液的處理多采用好氧生物處理法，不僅電耗大、成本高，而且處理后廢水中的、含鼉?nèi)匀黄摺鴥?nèi)有人采用高效生物絮凝劑對啤酒廠廢水的處理具有良好的絮凝效果。添加絮

12、凝劑能明顯起到加速沉降，降低啤酒廢水出水濁度的作用。生物絮凝劑的沉降處理效果明顯優(yōu)于常用的化學(xué)絮凝劑¨“。微生物絮凝劑的研究趨勢廣州化工年月實驗事研究階段轉(zhuǎn)化到大規(guī)模業(yè)化生產(chǎn)，并在實際工程上應(yīng)用還須對微生物絮凝劑進行深入的研究。今后的研究方向為：篩選高產(chǎn)菌株，選取替代培養(yǎng)基從而降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化培養(yǎng)條件；將現(xiàn)代測試方法引入微生物絮凝劑檢測中，測定微生物絮凝劑的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)；絮凝機理的深入研究；利用基因和牛物¨隉技術(shù)提高微生物絮凝劑的性能同時還要進一步進行微生物絮凝劑的應(yīng)用研究，對工業(yè)化生產(chǎn)條件進行優(yōu)化。參考文獻王成芬生物絮凝劑在水處理中的應(yīng)用石油與天然氣化，（）：，（）：

13、，（）：馬希晨，韓鐵民，譚鳳芝，等微生物絮凝劑的制備與應(yīng)用環(huán)境保護科學(xué)，（）：，一，（）：郝瑞霞，賈勝溫，程水源我同啤灑業(yè)廢水治理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢河北輕化工學(xué)院學(xué)報，（）：韓長秀，林徐明生物絮凝劑及其在水處理中的應(yīng)用進展水處理技術(shù)，（）：一陶濤普魯蘭預(yù)處理高濃度味精廢水的研究中國給水排水，（）：，（）：絮凝天然堿堿泥的絮凝荊產(chǎn)生菌的篩環(huán)境科學(xué)學(xué)報，（）：一鄧述波高效微生物絮凝劑的培養(yǎng)條件及特征東北大學(xué)學(xué)報，（）：王東微生物絮凝劑的開發(fā)與應(yīng)用內(nèi)蒙古環(huán)境科學(xué)。，（）：劉占英，張通，張冬艷，等選及最佳產(chǎn)絮條件研究張宏梅生物絮凝劑在環(huán)境廢水處理中的應(yīng)用化技術(shù)與開發(fā)，（）：一肖子敬，黃惠莉，戴勁草，等

14、膨潤土基同定化細(xì)胞顆粒材料的研制華僑大學(xué)學(xué)報內(nèi)然科學(xué)版，（）：王莉牛物絮凝劑（普魯蘭）處理印染廢水的研究安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，（）：李兆龍，虞杏英微生物絮凝劑上海環(huán)境科學(xué)，（）：石春芳微生物絮凝劑的開發(fā)應(yīng)用前景高新技術(shù)，（）：鄭懷禮生物絮凝劑與絮凝技術(shù)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，：李兆龍，虞杏英微生物絮凝劑上海環(huán)境科學(xué)，（）：鄧述波，牛力東微生物絮凝劑在給水處理巾的應(yīng)用研究中國給排水，（）：崔小明微生物絮凝劑在水處理中的應(yīng)用凈水技術(shù)，（）：尹華，余莉萍，彭輝微生物絮凝劑一的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)中國給水排水，（）：一康建雄，白云山生物絮凝劑（普魯蘭）處理滲濾液的試驗研究環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，（）：（上接第頁）勞倫斯，伯姆，布

15、托迪生產(chǎn)異氰酸酯的方法一一，巴德，斯塔姆，亨克爾曼制備異氰酸酯的改進方法，一】潘鶴林，田恒水，朱云峰異氰酸酯類合成方法上?；?，（）張香文同體推進劑用異佛爾酮二異氰酸酯的生產(chǎn)技術(shù)火炸藥學(xué)報，（）：馬德強。丁建生，宋錦宏有機異氰酸酯生產(chǎn)技術(shù)進展化工進展，（）：，。萬方數(shù)據(jù)微生物絮凝劑在廢水處理中的應(yīng)用研究作者：作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：王琴， 楊勁峰， 趙繼紅， WANG Qin， YANG Jin-feng， ZHAO Ji-hong王琴,WANG Qin(信陽農(nóng)林學(xué)院,河南信陽,464000)， 楊勁峰,YANG Jin-feng(信陽市環(huán)境保護科學(xué)研究所,河南信陽,46400

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