微生物絮凝剂在污水处理中的应用_1

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1、微生物絮凝剂在污水处理中的应用摘要：随着工农生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,环境污染也越来越严重,本文总结了传统絮凝剂在废水处理中存在的问题，介绍了微生物絮凝剂的基本研究方法及其在废水处理中的优越性，分析了微生物絮凝剂在现代废水处理中的具体应用，探讨了目前微生物絮凝剂研究发展，为水处理技术的研究和发展提供了一个新的方向。前言：随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,人们在生产和生活中对化工产品的需求量越来越大,化工产品的大量生产、储存、流通和使用,使得大量化学物质被释放到水体、土壤之中,造成严重的环境污染。随着水处理技术的发展,絮凝剂的

2、研究和应用越来越受到重视。絮凝剂是一种可使液体中不易沉降的固体悬浮颗粒凝聚沉降的物质，根据化学成分的不同，絮凝剂可分为无机、有机和微生物絮凝剂。传统的絮凝剂有无机絮凝剂和合成有机高分子絮凝剂,无机絮凝剂主要有铁盐和铝盐两大体系,有机高分子絮凝剂主要为聚丙烯酰胺及其衍生物。由于铝盐絮凝法产生的污泥广泛应用于农业,导致土壤中铝含量升高,植物出现铝害,从而影响植物正常生长,甚至死亡;同时伴随这些农作物进入食物亦影响到人体的健康,临床上铝中毒主要有铝性脑病、铝性骨病和铝性贫血等,老年性痴呆症即是铝性脑病的一种。铁盐对金属有腐蚀作用,也可造成处理水中带有颜色,且高

3、浓度的铁对人体健康和生态环境有不利影响。自20世纪60年代以来,人工合成的有机高分子絮凝剂在废水处理及污泥调节中得到广泛的应用,目前使用较多的是聚丙烯酰胺,但因合成这些聚合物的单体具有强烈的神经毒性,而且还有很强的致癌性[1],从而大大限制了此类絮凝剂的应用。传统的污水处理方法存在着处理效率不高、耗费大、有一定的危害及二次污染等问题,这就需要寻找一种较经济、合理的污水处理方式。近年来,利用微生物絮凝剂处理污水的方法越来越受到国内外的关注。正文：微生物絮凝剂的研究者早就发现，一些微生物如酵母、细菌等有细胞絮凝现象，但一直未对其产生重视，仅是作为细胞富集的一

4、种方法。近十几年来，细胞絮凝技术才作为一种简单、经济的生物产品分离技术在连续发酵及产品分离中得到广泛的应用。微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物。主要有糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。能产生微生物絮凝剂的微生物种类很多，它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。从其来源看，也属于天然有机高分子絮凝剂，因此它具有天然有机高分子絮凝剂的一切优点。同时，微生物絮凝剂的研究工作已由提纯、改性进入到利用生物技术培育、筛选优良的菌种，以较低的成本获得高效的絮凝剂的研究，因此其研究范围已超越了传统的天然有机高分子絮凝剂的研究范畴。具有分泌絮凝剂能力

5、的微生物称为絮凝剂产生菌。最早的絮凝剂产生菌Butterfield从活性污泥中筛选得到。1976年，Nakamuraj.等人从霉菌、细菌、放线菌、酵母菌等菌种中，筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中以酱油曲霉(Aspergillussouae)AJ7002产生的絮凝剂效果最好。1985年，TakagiH等人研究了拟青霉素(Paecilomycessp.l-1)微生物产生的絮凝剂PF101。PF101对枯草杆菌、大肠杆菌、啤酒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土、氧化铝等有良好的絮凝效果。1986年，Kurane等人利用红平红球菌(Rhod

6、ococcuserythropolis)研制成功息生物絮凝剂NOC-1，对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性碳粉水、膨胀污泥、纸浆废水等均有极好的絮凝和脱色效果，是目前发现的最好的微生物絮凝剂。絮凝剂的分子质量、分子结构与形状及其所带基团对絮凝剂的活性都有影响。一般来讲，分子量越大，絮凝活性越高；线性分子絮凝活性高，分子带支链或交联越多，絮凝性越差；絮凝剂产生菌处于培养后期，细胞表面疏水性增强，产生的絮凝剂活性也越高。处理水体中胶体离子的表面结构与电荷对絮凝效果也有影响。一些报道指出，水体中的阳离子，特别是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低胶体

7、表面负电荷，促进“架桥”形成。另外，高浓度Ca2+的存在还能保护絮凝剂不受降解酶的作用。微生物絮凝剂絮凝范围广、絮凝活性高，而且作用条件粗放，大多不受离子强度、pH值及温度的影响，因此可以广泛应用于污水和工业废水处理中。微生物絮凝剂高效、安全、不污染环境的优点。1微生物絮凝剂的基本研究方法微生物絮凝剂的研究思路基本上是先进行絮凝微生物筛选、培养,提取其产生的微生物絮凝剂,然后对微生物絮凝剂的絮凝性能和机理进行研究,最后进行产品开发,实现微生物絮凝剂批量化、规模化生产。目前制约微生物絮凝剂发展的关键问题在于生产成本过高和产量低，因此筛选高效絮凝剂产生茵并提

8、高其絮凝剂产量变得尤为重要，同时也是开发和系统研究微生物絮凝剂关键的第一步。本实