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微生物絮凝剂在废水处理中的应用添加时间:2015-01-13

  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,被广泛应用于化工、矿业、环保等领域。目前,应用于水处理中的絮凝剂主要为传统絮凝剂。传统的絮凝剂有着处理效率不高、耗费大及二次污染等问题,这就需要寻找一种较经济、合理的新型絮凝剂。随着生物技术的发展,人们研制开发了一种具有广阔应用前景的天然高分子絮凝剂--微生物絮凝剂。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。
  絮凝剂的概述
  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。目前使用的絮凝剂主要有无机和有机两大类,其中以无机的聚氯化铝和有机的聚丙烯酰胺应用最为广泛。尽管这些絮凝剂能够满足工业要求,但都因价格较贵、使用量较大而增加了企业的经济负担。更重要的是,这些絮凝剂的大量使用,造成了环境污染,危害人类健康。据文献报道,铝盐类絮凝剂毒害水生生物,而有机高分子絮凝剂用量少、絮凝速度快,但残留物不易被生物降解。随着研究和发展的进一步深入,絮凝效果好、对环境无二次污染的微生物絮凝剂的应用成为了必然。
  微生物絮凝剂的特点
  严格说来,微生物絮凝剂也属于天然高分子有机物(生物树脂),是人们近年来利用生物技术开发出的一类由微生物在特定培养条件下生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的产物。它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得到的,是具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、无二次污染的水处理剂,主要成分有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA等。微生物絮凝剂在污水处理过程中优势如下。
  1)高效性:同等用量下,微生物絮凝剂的使用效率明显高于常规絮凝剂。
  2)安全无毒性:采用微生物絮凝剂处理食品废水,即可回收有用成分,又可减少排污量,是食品行业废水治理的发展趋势。
  3)无二次污染:微生物产生的絮凝剂成分复杂多样,且随菌种的不同而不同。到目前为止,已报道的微生物产生的絮凝物质为糖蛋白、黏多糖、纤维素、DNA等高分子物质,其相对分子质量多在105以上,具有可生化性,即能够自行降解,因而絮凝后不会带来二次污染。
  4)用途广泛、脱色效果独特:对泥浆水、畜产废水、染料废水等有极好的絮凝和脱色效果。
  5)投放量相对少:使用少量微生物絮凝剂,就能实现大面积污水的净化作用。
  微生物絮凝剂的应用
  用从城市生活污水中分离出的具有絮凝、降解作用的高效混合菌群对生活污水进行处理,可使污水的COD和BOD。的去除率达到100%。用絮凝剂TH5。处理生活污水,其COD和SS的去除率分别可达到68%和91%。
  建材和焦化废水的处理
  在含有大量固体悬浮颗粒的废水中,加入某种微生物絮凝剂的发酵液,可使废水中形成大量絮凝体便于沉淀去除。如在焦化废水悬浊液中,加入AIcaligenueslatus培养液,沉降后上清液的固体悬浮颗粒去除率达78%。
  食品工业废水的处理
  微生物絮凝剂用于食品废水的处理,可达到满意的效果。如用微生物絮凝剂处理味精生产废水,其COD和SS的去除率可达到40%左右,其浊度去除率可达99%。邓述波等利用筛选的菌株A-9,对淀粉废水进行处理,废水中的SS和COD去除率分别为85.5%和68.5,处理效果也明显优于目前使用的化学絮凝剂,且可回收其蛋白质成分作为饲料。
  电镀废水的处理
  电镀废水中的铬和氰对人体危害很大,是废水处理工作中的重点治理成分。田小光等以硫酸盐还原菌培养液为净化剂,可使水中的Cr6+质量浓度下降88%。
  活性污泥沉降性能的改善
  活性污泥处理系统的效率常因污泥的沉降性能变差而降低,微生物絮凝剂能有效地提高整个处理系统的效率。如将由红平红球菌。制得的微生物絮凝剂加入到已膨胀的活性污泥中,可以使污泥容积指数从290下降到5O,并且在污泥沉降性能得到恢复的同时不会降低有机物的去除效率。
  对污泥进行脱水能够为后续处理创造有利条件。用红平红球菌培养物2mL和5mL体积分数为1%的Ca2+溶液,处理95mL浓缩后的污泥,可以使污泥体积在20min内浓缩为原来的92%。
  微生物絮凝剂研究存在的问题
  微生物絮凝剂在处理废水方面有着突出的优越性,它的大规模生产和应用将有广阔的市场前景。但是从规模化生产和废水处理角度看,目前国内外的微生物絮凝剂研究还存在着如下问题:
  1)制备成本高;
  2)测定絮凝剂活性的指标单一;
  3)絮凝机理尚无明确解释;
  4)针对性不强。
  微生物絮凝剂未来发展方向
  今后微生物絮凝剂研究和发展应主要从以下6个方面进行:
  1)继续深人研究微生物絮凝剂的理化性质、絮凝机理及影响絮凝效果的因素;
  2)优化选育条件,降低生产成本;
  3)发展适合微生物絮凝剂研制与应用的新技术、新工艺;
  4)寻找新物种,选育高产高效菌株;
  5)运用原生质融合和基因工程技术,创造出高产高效工程菌株;
  6)探讨微生物絮凝剂与无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂结合使用的复合型絮凝剂,从而开拓出更广阔的发展前景。
  结语
  微生物絮凝剂以其无毒、高效、无二次污染、使用方便等特点展示了广阔的应用前景,大有取代传统絮凝剂的趋势。随着人们环保意识的不断加强,微生物絮凝剂的应用将会越来越广。

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