微生物絮凝劑在水處理中的應(yīng)用.pdf

《微生物絮凝劑在水處理中的應(yīng)用.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、睫莉目蓑晦綜述與交流【文章編號】1673—0038(2013)ol一0251-02微生物絮凝劑在水處理中的應(yīng)用王藝(廣州怡地環(huán)保實(shí)業(yè)總公司)摘要：絮凝劑是一類可使水體中不易沉淀的懸浮顆粒聚凝沉淀的物質(zhì)。微生物絮凝劑是一種具有廣泛應(yīng)用前景的天然高分子絮凝劑。本文闡述了微生物絮凝劑的分類、特點(diǎn)、絮凝機(jī)理、影響產(chǎn)生微生物絮凝劑的因素及其在水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景。關(guān)鍵詞：微生物絮凝劑；絮凝機(jī)理；影響因素；水處理應(yīng)用1前言在水處理工藝中，混凝沉淀是應(yīng)用最普遍的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一，絮凝劑可使水中不易沉淀的固體懸浮顆粒凝聚沉淀，是一種用途廣泛的水處理化學(xué)藥劑。絮凝劑一

2、般可分為有機(jī)高分子絮凝劑、無機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑，目前應(yīng)用的也是這三種。在這些絮凝劑中，有機(jī)合成的高分子絮凝劑因其良好的絮凝效果和低廉的價格而廣泛使用，但此類絮凝劑如聚丙烯酰胺的單體既有神經(jīng)毒性和致畸、致癌、致突變141。無機(jī)高分子絮凝劑以鋁鹽和鐵鹽為代表，在使用過程中也發(fā)現(xiàn)存在一些問題，如鋁鹽具有毒性，常年飲用以鋁鹽為絮凝劑的水會引起老年癡呆癥；鐵鹽會造成處理水帶有色度，高濃度的鐵也會對人類健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。而微生物絮凝劑有良好的絮凝沉淀性能，安全，無毒，可生物降解，不會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響，具有很高的研究和應(yīng)用價值。微生物絮凝劑是

3、20世紀(jì)80年代后期研究開發(fā)的I第三類絮凝劑，是一類由微生物產(chǎn)生的具有絮凝劑活性的代謝產(chǎn)物，主要有糖蛋白、多糖、蛋白質(zhì)、纖維素和DNA以及有絮凝劑活性的菌體等。微生物絮凝劑是利用生物技術(shù)，通過微生物發(fā)酵、提取、精制而得到的一種新型、高效、廉價的水處理藥劑?。絮凝技術(shù)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于飲用水處理、廢水處理及食品、發(fā)酵工業(yè)等領(lǐng)域，目的是使水中膠體和懸浮物顆粒聚凝為大的絮凝體，以便從水中分離出來㈦。微生物絮凝劑因其無二次污染、安全無害等優(yōu)點(diǎn)，所以在未來的絮凝劑產(chǎn)品研發(fā)中有良好的發(fā)展前景。2微生物絮凝劑的分類及其特點(diǎn)2．1微生物絮凝劑的分類按絮凝微生物及其相應(yīng)的生

4、物絮凝劑分類：①純種J菌株及其產(chǎn)生的生物絮凝劑，目前研究的多屬于此類；⑦混合菌株及其所產(chǎn)生的生物絮凝劑；③基因復(fù)合型菌株是利用生物工程新技術(shù)，將篩選出的具有絮凝性能的菌株和具有降解性能而沒有絮凝性能的菌株進(jìn)行遺傳因子質(zhì)體的移植所產(chǎn)生的新菌株。按生物絮凝劑在生物培養(yǎng)液中的分布分類：①從微生物細(xì)胞壁提取的絮凝劑；②從微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)生絮凝劑；③直接利用微生物細(xì)菌作為絮凝劑。2．2微生物絮凝劑的特點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)得出不同絮凝劑在處理廢水中最佳投藥量的對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。絮凝劑l最佳投加量(g)【最佳pH值l絮凝率(％)I市場售價e毒性及污染硫酸鋁1001597．4

5、545．83l較便宜l有氯化鐵【o．01297．145．39l較便宜l有翌!!二!!!l!：!型!：!!!：塑I堡皇i歪通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，微生物絮凝劑具有高效性、無毒性、成本較低、無二次污染、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)

6、3l。3微生物絮凝劑的絮凝機(jī)理(1)架橋現(xiàn)象，從而形成一種網(wǎng)狀三維結(jié)構(gòu)沉淀下來(圖1)。一>鄉(xiāng)c+●-_-一>≯>一℃韃+，停j一％(2)電中和作用[，

7、：溶液中帶有多個電荷的多價電解質(zhì)能夠與顆粒表面帶的相反電荷發(fā)生中和，從而減弱顆粒間彼此的相互排斥力，促進(jìn)顆粒的絮凝沉降，為絮凝劑的架橋提供了有利條件。(3)卷掃作用(網(wǎng)捕作用)：形成小粒絮體的

8、絮凝劑在重力作用下沉降的過程中，猶如一個過濾網(wǎng)下降，迅速卷掃水中膠粒產(chǎn)生沉淀，卷掃作用基本是一種機(jī)械作用。綜述與交流■村國畏窿2013年t1月“類外源絮凝聚素”假說很好地解釋了酵母菌的絮凝機(jī)理：絮凝酵母細(xì)胞壁上的特定表面蛋白與其它酵母細(xì)胞(絮凝和非絮凝細(xì)胞)表面的甘露糖殘基之間的專一性結(jié)合引起絮凝。3．3“菌體外纖維素纖絲”學(xué)說m“菌體外纖維素纖絲”學(xué)說則主要是針對纖維素類絮凝劑的絮凝機(jī)理提出的，由于部分引起絮凝的產(chǎn)生菌體外有纖絲，因而該學(xué)說認(rèn)為是由于胞外纖絲聚合形成絮凝物。“類外源絮凝聚素’，假說和“菌體外纖維素纖絲”假說對非游離態(tài)生物絮凝劑的作用機(jī)理

9、作出合理解釋?？傊跄^程是一個復(fù)雜的過程，為了更好地解釋機(jī)理，需要對特定絮凝劑和膠體顆粒的組成、結(jié)構(gòu)、電荷、構(gòu)象及各種反應(yīng)條件對它的影響進(jìn)行更深入的研究。4微生物絮凝劑的影響因素4．1碳源和氮源微生物在生長和發(fā)酵產(chǎn)生微生物絮凝劑的過程中，由于自身的需求和生長特點(diǎn)，所需的碳、氮源的種類和數(shù)量各不相同。朱丹【q等研究的微生物絮凝劑，以葡萄糖為碳源得到的培養(yǎng)液的絮凝活性最高，以淀粉得到的培養(yǎng)液絮凝活性最低，無機(jī)氮做氮源得到的絮凝劑絮凝活性優(yōu)于有機(jī)氮，其中以NaNO，作氮源時活性最高。4．2適宜的碳氮比適宜的碳氮比是影響絮凝微生物產(chǎn)絮凝劑的一個重要因素，宮小

10、燕【日等發(fā)現(xiàn)，以葡萄糖為碳源，與其他氮源相比，多黏類芽孢桿菌以黃豆餅粉為營養(yǎng)物生