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微生物絮凝劑在廢水處理中的應用添加時間:2015-01-13

  絮凝劑是一種可使液體中不易沉降的固體懸浮顆粒凝聚沉降的物質(zhì),被廣泛應用于化工、礦業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域。目前,應用于水處理中的絮凝劑主要為傳統(tǒng)絮凝劑。傳統(tǒng)的絮凝劑有著處理效率不高、耗費大及二次污染等問題,這就需要尋找一種較經(jīng)濟、合理的新型絮凝劑。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,人們研制開發(fā)了一種具有廣闊應用前景的天然高分子絮凝劑--微生物絮凝劑。近年來,利用微生物絮凝劑處理污水的方法越來越受到國內(nèi)外的關(guān)注。
  絮凝劑的概述
  根據(jù)化學成分的不同,絮凝劑可分為無機、有機和微生物絮凝劑。目前使用的絮凝劑主要有無機和有機兩大類,其中以無機的聚氯化鋁和有機的聚丙烯酰胺應用 為廣泛。盡管這些絮凝劑能夠滿足工業(yè)要求,但都因價格較貴、使用量較大而增加了企業(yè)的經(jīng)濟負擔。更重要的是,這些絮凝劑的大量使用,造成了環(huán)境污染,危害人類健康。據(jù)文獻報道,鋁鹽類絮凝劑毒害水生生物,而有機高分子絮凝劑用量少、絮凝速度快,但殘留物不易被生物降解。隨著研究和發(fā)展的進一步深入,絮凝效果好、對環(huán)境無二次污染的微生物絮凝劑的應用成為了必然。
  微生物絮凝劑的特點
  嚴格說來,微生物絮凝劑也屬于天然高分子有機物(生物樹脂),是人們近年來利用生物技術(shù)開發(fā)出的一類由微生物在特定培養(yǎng)條件下生長代謝至一定階段產(chǎn)生的具有絮凝活性的產(chǎn)物。它是利用微生物技術(shù),通過細菌、真菌等微生物發(fā)酵、提取、精制而得到的,是具有生物分解性和安全性的新型、 、無毒、無二次污染的水處理劑,主要成分有糖蛋白、多糖、蛋白質(zhì)、纖維素和DNA等。微生物絮凝劑在污水處理過程中優(yōu)勢如下。
  1) 性:同等用量下,微生物絮凝劑的使用效率明顯高于常規(guī)絮凝劑。
  2)安全無毒性:采用微生物絮凝劑處理食品廢水,即可回收有用成分,又可減少排污量,是食品行業(yè)廢水治理的發(fā)展趨勢。
  3)無二次污染:微生物產(chǎn)生的絮凝劑成分復雜多樣,且隨菌種的不同而不同。到目前為止,已報道的微生物產(chǎn)生的絮凝物質(zhì)為糖蛋白、黏多糖、纖維素、DNA等高分子物質(zhì),其相對分子質(zhì)量多在105以上,具有可生化性,即能夠自行降解,因而絮凝后不會帶來二次污染。
  4)用途廣泛、脫色效果獨特:對泥漿水、畜產(chǎn)廢水、染料廢水等有 好的絮凝和脫色效果。
  5)投放量相對少:使用少量微生物絮凝劑,就能實現(xiàn)大面積污水的凈化作用。
  微生物絮凝劑的應用
  用從城市生活污水中分離出的具有絮凝、降解作用的 混合菌群對生活污水進行處理,可使污水的COD和BOD。的去除率達到100%。用絮凝劑TH5。處理生活污水,其COD和SS的去除率分別可達到68%和91%。
  建材和焦化廢水的處理
  在含有大量固體懸浮顆粒的廢水中,加入某種微生物絮凝劑的發(fā)酵液,可使廢水中形成大量絮凝體便于沉淀去除。如在焦化廢水懸濁液中,加入AIcaligenueslatus培養(yǎng)液,沉降后上清液的固體懸浮顆粒去除率達78%。
  食品工業(yè)廢水的處理
  微生物絮凝劑用于食品廢水的處理,可達到滿意的效果。如用微生物絮凝劑處理味精生產(chǎn)廢水,其COD和SS的去除率可達到40%左右,其濁度去除率可達99%。鄧述波等利用篩選的菌株A-9,對淀粉廢水進行處理,廢水中的SS和COD去除率分別為85.5%和68.5,處理效果也明顯優(yōu)于目前使用的化學絮凝劑,且可回收其蛋白質(zhì)成分作為飼料。
  電鍍廢水的處理
  電鍍廢水中的鉻和氰對人體危害很大,是廢水處理工作中的重點治理成分。田小光等以硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液為凈化劑,可使水中的Cr6+質(zhì)量濃度下降88%。
  活性污泥沉降性能的改善
  活性污泥處理系統(tǒng)的效率常因污泥的沉降性能變差而降低,微生物絮凝劑能有效地提高整個處理系統(tǒng)的效率。如將由紅平紅球菌。制得的微生物絮凝劑加入到已膨脹的活性污泥中,可以使污泥容積指數(shù)從290下降到5O,并且在污泥沉降性能得到恢復的同時不會降低有機物的去除效率。
  對污泥進行脫水能夠為后續(xù)處理創(chuàng)造有利條件。用紅平紅球菌培養(yǎng)物2mL和5mL體積分數(shù)為1%的Ca2+溶液,處理95mL濃縮后的污泥,可以使污泥體積在20min內(nèi)濃縮為原來的92%。
  微生物絮凝劑研究存在的問題
  微生物絮凝劑在處理廢水方面有著突出的優(yōu)越性,它的大規(guī)模生產(chǎn)和應用將有廣闊的市場前景。但是從規(guī)?;a(chǎn)和廢水處理角度看,目前國內(nèi)外的微生物絮凝劑研究還存在著如下問題:
  1)制備成本高;
  2)測定絮凝劑活性的指標單一;
  3)絮凝機理尚無明確解釋;
  4)針對性不強。
  微生物絮凝劑未來發(fā)展方向
  今后微生物絮凝劑研究和發(fā)展應主要從以下6個方面進行:
  1)繼續(xù)深人研究微生物絮凝劑的理化性質(zhì)、絮凝機理及影響絮凝效果的因素;
  2)優(yōu)化選育條件,降低生產(chǎn)成本;
  3)發(fā)展適合微生物絮凝劑研制與應用的新技術(shù)、新工藝;
  4)尋找新物種,選育高產(chǎn) 菌株;
  5)運用原生質(zhì)融合和基因工程技術(shù),創(chuàng)造出高產(chǎn) 工程菌株;
  6)探討微生物絮凝劑與無機絮凝劑和有機高分子絮凝劑結(jié)合使用的復合型絮凝劑,從而開拓出更廣闊的發(fā)展前景。
  結(jié)語
  微生物絮凝劑以其無毒、 、無二次污染、使用方便等特點展示了廣闊的應用前景,大有取代傳統(tǒng)絮凝劑的趨勢。隨著人們環(huán)保意識的不斷加強,微生物絮凝劑的應用將會越來越廣。