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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,被廣泛應用于化工、礦業、環保等領域。目前,應用于水處理中的絮凝劑主要為傳統絮凝劑。傳統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濟、合理的新型絮凝劑。隨著生物技術的發展,人們研制開發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外的關注。
  絮凝劑的概述
  根據化學成分的不同,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最為廣泛。盡管這些絮凝劑能夠滿足工業要求,但都因價格較貴、使用量較大而增加了企業的經濟負擔。更重要的是,這些絮凝劑的大量使用,造成了環境污染,危害人類健康。據文獻報道,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。隨著研究和發展的進一步深入,絮凝效果好、對環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開發出的一類由微生物在特定培養條件下生長代謝至一定階段產生的具有絮凝活性的產物。它是利用微生物技術,通過細菌、真菌等微生物發酵、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、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、纖維素和DNA等。微生物絮凝劑在污水處理過程中優勢如下。
  1)高效性:同等用量下,微生物絮凝劑的使用效率明顯高于常規絮凝劑。
  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,是食品行業廢水治理的發展趨勢。
  3)無二次污染:微生物產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,已報道的微生物產生的絮凝物質為糖蛋白、黏多糖、纖維素、DNA等高分子物質,其相對分子質量多在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、畜產廢水、染料廢水等有極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、降解作用的高效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培養液,沉降后上清液的固體懸浮顆粒去除率達78%。
  食品工業廢水的處理
  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,處理效果也明顯優于目前使用的化學絮凝劑,且可回收其蛋白質成分作為飼料。
  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液為凈化劑,可使水中的Cr6+質量濃度下降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處理創造有利條件。用紅平紅球菌培養物2mL和5mL體積分數為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越性,它的大規模生產和應用將有廣闊的市場前景。但是從規模化生產和廢水處理角度看,目前國內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展方向
  今后微生物絮凝劑研究和發展應主要從以下6個方面進行:
  1)繼續深人研究微生物絮凝劑的理化性質、絮凝機理及影響絮凝效果的因素;
  2)優化選育條件,降低生產成本;
  3)發展適合微生物絮凝劑研制與應用的新技術、新工藝;
  4)尋找新物種,選育高產高效菌株;
  5)運用原生質融合和基因工程技術,創造出高產高效工程菌株;
  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合使用的復合型絮凝劑,從而開拓出更廣闊的發展前景。
  結語
  微生物絮凝劑以其無毒、高效、無二次污染、使用方便等特點展示了廣闊的應用前景,大有取代傳統絮凝劑的趨勢。隨著人們環保意識的不斷加強,微生物絮凝劑的應用將會越來越廣。

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