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微生物絮凝劑在廢水治理中的應用
【合肥純水設備http://m23327.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絮凝劑和微生物絮凝劑兩大類，其中常用的化學絮凝劑主要有無機高分子絮凝劑和有機高分子絮凝劑。無機高分子絮凝劑（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會對人體健康造成不利的影響，對環(huán)境產生二次污染；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，同時聚丙烯酰胺的單體有神經毒性和“三致”效應（致畸、致癌、致突變）[1]，因此這兩類絮凝劑的使用都會對人類健康和生態(tài)環(huán)境產生不利的影響。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生的各種機能性蛋白質和機能性多糖類等物質。最早由Butterfield于1935 年從活性污泥中篩選出絮凝劑產生菌，1976年Nakamura 篩選出19 種具有絮凝活性的微生物，1985 年Takagi 研制成功微生物絮凝劑PF-101，1986 年Kurane 研制成功微生物絮凝劑NOC-1，近年來美國、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。
2 能產生絮凝劑的微生物
進行微生物絮凝劑研究，首先是要篩選鑒定出具有產生絮凝劑活性的菌種。常用的絮凝微生物及其分類見表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組成及絮凝機理
從化學成分上講，主要是微生物代謝產生的具有絮凝活性的蛋白質、多糖類物質，有些絮凝劑中還含有無機金屬離子[3，5]。從空間結構上來看，已知的微生物絮凝劑微觀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包括各種微生物的培養(yǎng)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。大多數(shù)絮凝微生物在生長后期才出現(xiàn)絮凝活性，這種絮凝活性與微生物生長后期的代謝變化或自身溶解等因素有關。綜合研究表明，最大的絮凝劑產量是在細菌對數(shù)生長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。
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中的水體惡臭
美國生物細菌控制系統(tǒng)公司亞洲有限公司研制的高效生物凈水劑PX，處理2.2 萬t/d 的市政污水，添加量為百萬分之一，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(xiàn)明顯效果，隔油池積油消除，出水BOD為20 mg/L，COD為80 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%的Alcaligenes latus 培養(yǎng)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(yǎng)物和1%的聚氨基葡萄糖處理造紙廠的有色廢水脫色率為94.6%。馬希晨等用MF 微生物絮凝劑進行實驗時，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(shù))從290 下降到50，大連輕工業(yè)學院的馬希晨等用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(shù))從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污泥的沉降, 不會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 產生的絮凝劑5 min 后, 坯體廢水的OD660 從1.40 降為0.043,釉藥廢水的OD660 從17.20降為0.35[9]。
5. 6 用微生物絮凝劑處理畜產污水
馬希晨等用MF 微生物絮凝劑處理畜產污水，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(yǎng)物, 可以使TOC從原來的1 420 mg/L下降到425 mg/L, 使TN 從420 mg/L降為215 mg/L, 去除率為70%和40%。同時廢水的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，回收的蛋白因沒受到金屬離子的污染還可以用做動物飼料。純水設備，合肥純水設備。
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