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微生物絮凝劑在廢水治理中的應用

來(lái)源:杭州純水設備??????2024-06-13 09:56:31??????點(diǎn)擊:

杭州純化水設備http://www.shiliqi.cn】絮凝沉淀是治理廢水常用的方法。絮凝沉淀中的絮凝劑包括化學(xué)絮凝劑和微生物絮凝劑兩大類(lèi),其中常用的化學(xué)絮凝劑主要有無(wú)機高分子絮凝劑和有機高分子絮凝劑。無(wú)機高分子絮凝劑(如聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁等)一般用量較大,且添加到水體中的金屬鹽類(lèi)會(huì )對人體健康造成不利的影響,對環(huán)境產(chǎn)生二次污染;而有機高分子絮凝劑(如聚丙烯酰胺等)在環(huán)境中的殘留物不易被自然降解,同時(shí)聚丙烯酰胺的單體有神經(jīng)毒性和“三致”效應(致畸、致癌、致突變)[1],因此這兩類(lèi)絮凝劑的使用都會(huì )對人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。而微生物絮凝劑則是一種安全、可降解并對人體健康和環(huán)境無(wú)危害的新型水處理絮凝劑。

1 微生物絮凝劑

微生物絮凝劑是微生物代謝產(chǎn)生的各種機能性蛋白質(zhì)和機能性多糖類(lèi)等物質(zhì)。最早由Butterfield1935 年從活性污泥中篩選出絮凝劑產(chǎn)生菌,1976Nakamura 篩選出19 種具有絮凝活性的微生物,1985 Takagi 研制成功微生物絮凝劑PF-101,1986 Kurane 研制成功微生物絮凝劑NOC-1,近年來(lái)美國、日本、英國、法國、德國、前蘇聯(lián)、芬蘭、韓國和中國對微生物絮凝劑研究都做了大量的工作,取得了一定的成績(jì)。

2 能產(chǎn)生絮凝劑的微生物

進(jìn)行微生物絮凝劑研究,首先是要篩選鑒定出具有產(chǎn)生絮凝劑活性的菌種。常用的絮凝微生物及其分類(lèi)見(jiàn)表1[2] ,這些已鑒定的絮凝微生物大量存在于土壤、活性污泥和沉積物中。

3 微生物絮凝劑的化學(xué)組成及絮凝機理

從化學(xué)成分上講,主要是微生物代謝產(chǎn)生的具有絮凝活性的蛋白質(zhì)、多糖類(lèi)物質(zhì),有些絮凝劑中還含有無(wú)機金屬離子[3,5]。從空間結構上來(lái)看,已知的微生物絮凝劑微觀(guān)立體結構有纖維狀結構和球狀兩種。微生物絮凝劑的絮凝機理主要有橋聯(lián)作用、中和作用和卷掃作用。能被微生物絮凝劑絮凝的物質(zhì)包括各種微生物的培養物、活性污泥、微囊藻、泥漿、土壤固體懸液、底泥、煤灰、血細胞、活性炭粉末、硅膠粉末、氧化鋁、高嶺土和纖維素粉等[3,4]。

4 微生物絮凝劑的合成及影響因素

微生物絮凝劑的形成與微生物的代謝活性有關(guān)。大多數絮凝微生物在生長(cháng)后期才出現絮凝活性,這種絮凝活性與微生物生長(cháng)后期的代謝變化或自身溶解等因素有關(guān)。綜合研究表明,最大的絮凝劑產(chǎn)量是在細菌對數生長(cháng)期的中后期或靜止期早期,此后,絮凝活性即使不下降也不會(huì )再有提高[6]。另外,微生物絮凝劑的合成還與碳源、氮源、溫度和pH值等因素有關(guān)。

5 微生物絮凝劑在污水處理中的應用

5. 1 用微生物絮凝劑處理城市污水廠(chǎng)中的水體惡臭

美國生物細菌控制系統公司亞洲有限公司研制的高效生物凈水劑PX,處理2.2 萬(wàn)t/d 的市政污水,添加量為百萬(wàn)分之一,使臭味得到控制,BOD 去除率80%90%,SS 去除率80%92%;處理300 t/d 的酒店污水,添加量為1 g/t,3 d后臭味消失,7 d后出現明顯效果,隔油池積油消除,出水BOD20 mg/L,COD80 mg/L[1]。

5. 2 用微生物絮凝劑去除污水中的懸浮物

向焦化廢水中添加2%Alcaligenes latus 培養物和適量的鈣離子后,該水懸浮物去除率達78%,而用聚合硫酸鐵處理同樣廢水去除率為47%[6]。

5. 3 微生物絮凝劑用于污水脫色用Alcaligenes latus 培養物和1%的聚氨基葡萄糖處理造紙廠(chǎng)的有色廢水脫色率為94.6%。馬希晨等用MF 微生物絮凝劑進(jìn)行實(shí)驗時(shí),脫色率達91%[7]。

5. 4 用微生物絮凝劑改善污泥沉降性能

微生物絮凝劑能有效改善活性污泥的沉降性能,防止污泥解絮,提高處理效率。如向已發(fā)生膨脹的活性污泥中添加從Rhodobon erythropolis 中分離的絮凝劑,可使處理后的污泥SVI (污泥體積指數)290 下降到50,大連輕工業(yè)學(xué)院的馬希晨等用MF 微生物絮凝劑處理已膨脹的活性污泥,可使處理后的污泥SVI(污泥體積指數)281 下降到54,處理率為80.8%[7]。但在活性污泥中添加絮凝微生物可以促進(jìn)污泥的沉降不會(huì )降低有機物的去除效率[8]。

5. 5 用微生物絮凝劑處理陶瓷污水

包括坯體廢水和釉藥廢水,微生物絮凝劑都能有效治理。大連輕工業(yè)學(xué)院的馬希晨等用MF微生物絮凝劑處理陶瓷污水,使坯體廢水的光密度由1.3 下降到0.051,去除率為96.1%,釉藥廢水的光密度由16.7 下降到0.49,去除率為97.1%[7]。添加由R.erythropolis 產(chǎn)生的絮凝劑5 min 坯體廢水的OD660 1.40 降為0.043,釉藥廢水的OD660 17.20降為0.35[9]。

5. 6 用微生物絮凝劑處理畜產(chǎn)污水

馬希晨等用MF 微生物絮凝劑處理畜產(chǎn)污水,使污水的總有機碳(TOC)從8 100 mg/L 下降到2 990 mg/L,去除率為63.1%,光密度由15.5 下降到0.91,去除率為94.1%[7]。向畜牧廢水中加入1%濃度的Ca2+ 溶液和R.erythropolis的培養物可以使TOC從原來(lái)的1 420 mg/L下降到425 mg/L, 使TN 420 mg/L降為215 mg/L, 去除率為70%40%。同時(shí)廢水的OD660 值從8.6 降為0.02[10]。

5. 7 用微生物絮凝劑處理淀粉污水

鄧述波等用微生物絮凝劑A-9 處理淀粉廢水并與其他絮凝劑相比,結果見(jiàn)表2。用微生物絮凝劑A-9處理淀粉污水去除率高、沉降速度快,回收的蛋白因沒(méi)受到金屬離子的污染還可以用做動(dòng)物飼料。純水設備。杭州純化水設備,杭州GMP純化水設備。 半導體純水設備。