微生物絮凝剂的研究现状与发展趋势(2)

零。张旭等从土壤中分离出一株具有较强絮凝作用、高产量的细菌菌株W721,经初步鉴定为Klesiellasp1。该菌株对絮凝体系中pH的变化适应较宽,在pH为5～10的范围内都适应絮凝剂的产生,但pH为810时絮凝活性最高。313　絮凝剂投加量

每种絮凝剂都有一个最佳投加量,过多或过少,都会导致絮凝效果下降。据分析,絮凝剂的最

112　　　　　　　　　　　　　　　　　　四川环境28卷

佳投加量约是固体颗粒表面吸附大分子化合物达到1/2饱和时的吸附量,此时大分子在固体颗粒上架

污泥膨胀在添加NOC21微生物絮凝剂后,污泥的SVI值很快从290下降到50,消除了污泥膨胀,污

桥机率最大。马放等研究了絮凝剂投加量、

pH值、温度、助凝剂CaCl2溶液对复合型微生物絮凝剂处理松花江源水和强酸性废水的影响。研究表明:对于松花江源水,絮凝剂的最佳投加量在14mL/L左右;对于酸性废水,最佳投加量要稍高一些。314　助凝剂

助凝剂一般为金属离子。金属离子的种类和浓度对微生物絮凝剂活性的影响很大。一定浓度的金属离子可以加强絮凝剂分子与悬浮颗粒以离子键结合而促进絮凝,对提高微生物絮凝剂的絮凝活性有

[20]

重要意义。SalehizadehH等的研究表明:当3+3+2a+

Al,Fe,Ca的投加量分别为012mL0125mL/L和8mL/L时,此外,2+

。+2+

絮凝剂的活性,Na、Mn也可增强絮凝剂

2+3+

的活性。Fe、Al在低浓度时可以提高微生物絮凝剂的活性,但达到一定浓度后,反而会抑制絮体的形成。315　微生物絮凝剂的分子量

微生物絮凝剂的分子量大小对其絮凝活性非常重要。分子量大,活性位点多,絮凝效率高。目前已分离纯化的絮凝剂都是多聚糖和蛋白质之类的生物大分子,除少数外,分子量大都在几十万到几百万。分子量的减小会降低絮凝剂的絮凝活性,例如絮凝剂的蛋白质絮凝成分降解后,分子量减小,絮凝活性明显下降。

此外,碳源和氮源种类也会影响其絮凝效[25]

果。

[23][24]

泥的沉降能力得到了恢复。412　污泥脱水

微生物絮凝剂可用于污泥脱水。有研究表明,用R1erythropolis产生的培养物2mL和5mL质量分数为l%的Ca溶液处理95mL浓缩后的污泥,可使污泥体积在20min内浓缩为原来的92%,而

[26]

且上清液的OD560值小于0105。413　有机废水的处理

有机废水的BOD高,,用高分子絮凝剂处理,,但存在二次污染TNC[27]

,96%。、脱色印染废水成分复杂,水质变化大,色度高,并含有难降解表面活性剂,是目前难处理的工业废水之一。用白腐真菌处理染料废水是目前研究热点之[28]一,其作用分为染料的吸附、富集阶段和生物降解三个阶段。染料的细菌降解又包括两个步骤,首先是染料透过细菌细胞壁进入质膜,其次是在膜上的传递,并通过细菌的生命活动,使其降解成简单的无机物或转化成细菌所需要的营养物质。周本

[29]

军等进行了利用微生物絮凝剂MNb21处理靛蓝

[30]

废水的研究。陈月华等从活性污泥中分离提纯出可应用于处理印染废水的微生物絮凝剂。415　电镀废水及含重金属离子废水的处理

电镀废水中的铬和氰对人体的危害很大,是重点处理对象。以硫酸盐还原菌为净化剂,可使原水

3+

中的Cr含量由44111mg/L下降为51365μg/L。壳聚糖生物絮凝剂具有高效、无污染等优点,特别是对含有重金属离子的废水具有独特的处理效[31]

果。416　给水处理

用分离筛选得到的硅酸盐芽孢杆菌产生的絮凝剂MBFA9(由多糖组成),絮凝高岭土悬浮液的用量为011mL/L,是一般微生物絮凝剂用量1/10～1/200,且絮凝率高达9916%。有关试验表明,用该絮凝剂处理高浊度河水,技术指标优于PAM等

[32]

常规絮凝剂,处理后河水浊度降至018NTU。417　重金属的富集

Bacilluscereus已被成功地用于黄金、白钨矿

2+

4　微生物絮凝剂在水处理中的应用

与无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂相比,微生

物絮凝剂絮凝效果好、易生物降解、无二次污染、对环境安全、应用范围广。因此,可以广泛应用于给水和污水的处理。411　活性污泥的处理

活性污泥的处理是水处理工程中比较棘手的问题。在活性污泥中加入微生物絮凝剂,污泥容积指数很快下降,消除污泥膨胀状态,从而恢复活性污泥沉降能力。例如:甘草制药废水生化处理过程的

以及其他矿物质等贵重稀有金属类化合物的富集提

6期　　　　　　刘丽琼等:微生物絮凝剂的研究现状与发展趋势113

取。除此之外,很多絮凝剂产生菌都具有吸附重金属离子的能力,如处于非生长状态的Zoogloea115

2+2+3+

能吸附高浓度重金属(Co,Cu,Fe等);P1denitrificans和Z1filipendula也具有吸附多种重金

微生物絮凝剂要实现大规模产业化,可从以下几方面入手:

(1)加强微生物絮凝剂絮凝机理的研究。从物理、化学和生物等不同角度深入研究微生物絮凝剂的絮凝机理,研究微生物絮凝剂的成分对不同水质废水的作用机制,找出其中的规律,根据不同的废水水质开发出具有针对性的高效微生物絮凝剂。

(2)寻找廉价碳源、氮源,优化选育条件,降低生产成本。利用廉价原料或废弃物(有机质丰富的污水废水、纤维素、秸秆等)培养微生物,同时优化培养条件,。这是推进微(3)。应确定更,找到快速准确地筛,以提高(4)进行各种絮凝剂联用技术的研究。开发复合型微生物絮凝剂,包括多株菌作用产生的絮凝剂以及在应用过程中与一定量的无机絮凝剂或有机高分子絮凝剂配合使用,以达到更好的絮凝效果。还可利用生物技术(如:原生质体融合技术)和克隆技术等基因工程手段构建工程菌等。

(5)研究微生物絮凝剂与其他废水处理方法(如生物滤池、膜技术等)的结合途径,提高絮凝效果,优化废水处理技术。

属离子的能力

2+

[33]

;利用真菌制备的生物吸附剂对

[34]

Cu的吸附率为92122%;甲壳素作为水处理

2+

剂在较大pH值变化范围内,对Ni有较高的吸附容量

[35]

。

5　存在的问题及发展趋势

511　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具有广阔的市场前景

[36]

。但是从规模化生产和废水处理角度看,目

方面的问题。51111　研究水平低

目前,凝剂产生菌,,而缺乏对优良的絮,而且工作量大、周期长。

51112　制备成本高,絮凝剂产量低

绝大多数研究按照食品发酵和生物制药的思路制备微生物絮凝剂,制备成本偏高。

51113　测定絮凝剂活性的指标单一并存在一定误

差

目前,国内外只用微生物絮凝剂处理高岭土悬浊液的能力来表征其活性。对于性质和种类千差万别的工业废水而言,此指标显然不能全面衡量。有研究表明,培养基中PO

3-3-4

参考文献:

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价体系会受PO4与Ca的影响,不能真实地表示微生物絮凝剂的絮凝效果

[37]

2+

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[4]　李为群.高分子絮凝剂开发应用新动向[J].环境污染与防

51114　絮凝机理还未得出明确解释

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[5]　王　镇,王孔星,谢玉敏.几株絮凝荆产生 …… 此处隐藏：3462字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……