微生物絮凝剂研究应用
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微生物絮凝剂在水处理中的应用摘要:微生物絮凝剂法广泛应用于水处理中。
本文主要论述了微生物絮凝剂的分类,絮凝机理,影响絮凝活性的因素及在水处理中的应用。
关键词:微生物絮凝剂;水处理;应用1 前言随着水处理技术的发展,絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。
微生物絮凝剂是某些微生物在特定的培养条件下,生长到一定阶段而产生的有絮凝活性的次生代谢物质,可作为一种新型水处理剂,具有安全、高效、易生物降解等特性[1]。
微生物絮凝剂多数相对分子质量较大(104~106),分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等,其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数[2]。
2 微生物絮凝剂的分类1) 直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌。
其中霉菌、放线菌和酵母,它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。
2) 利用微生物细胞提取物的絮凝剂,如酵母细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。
3) 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物,主要有细菌的荚膜和粘液质,除水分外,其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物,其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂[3]。
3 微生物絮凝剂的絮凝机理微生物絮凝剂在液体介质中主要通过其电荷性质和高分子特性使胶体脱稳、絮凝沉淀、固液分离。
研究工作者已经提出多种絮凝机理,其中以“桥联作用”机理最为人们所接受。
3.1 “桥联作用”机理该学说认为微生物絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力,同时吸附多个胶体颗粒,在颗粒间产生“架桥”现象,并形成一种网状的三维结构而沉淀下来。
Lee等以吸附等温线和ζ电位测定表明,环圈项圈藻PCC-6720所产生的絮凝剂对膨润土絮凝过程是以“桥联作用”机理为基础的。
电镜照片显示细菌之间有胞外聚合物搭桥相连,正是这些桥使细胞丧失了胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。
3.2 “电性中和”机理胶体粒子的表面一般带有负电荷,当带有一定正电荷的链状生物大分子或水解产物靠近胶粒表面时,将会中和胶粒表面的一部分负电荷,减少静电斥力,从而使胶粒间因发生碰撞而凝聚。
摘要:微生物絮凝剂(MBF7)处理废水效果显著。
其生长条件对絮凝效果影响十分重要。
实验表明,葡萄糖培养基较察氏培养基利于MBF7号菌生长;MBF7号菌的最佳培养条件为30℃,PH为7.5~8.5,摇床转速为150~200r/min,最佳菌龄为3~4天。
为了确定微生物絮凝剂(MBF7)的应用范围和了解其处理废水的特性,本实验以微生物絮凝剂(MBF7)处理餐厅、印染和味精废水。
结果表明,MBF7处理餐厅废水、印染废水和淀粉废水的浊度(或色度)的去除率分别达94%,90%和96%。
MBF7处理效果优于AL2(SO4)3,安全高效,有很好的实际应用价值。
关键词:微生物絮凝剂废水絮凝效果浊度去除培养基生长条件在近年的应用里,有通过向废水中投加絮凝剂的实例,其中多数为化学絮凝剂,最常用的无机絮凝剂主要为铝盐,它具有投药少,沉降速度快,除浊度好的优点[1]。
但因为铝盐的长期使用会导致老年痴呆症,而且沉淀物无法回收利用。
而微生物絮凝剂是一种高效且能自然降解的新型水处理剂,相比于第一和第二代絮凝剂,有无毒无害,可自然降解,沉淀物可回收利用等优点[2,3],近年受到人民的广泛关注。
成文等[4]从广州市某污水处理厂的活性污泥中筛选出一种高效的微生物絮凝剂产生菌,经鉴定为青霉(Penicillium sp.),属于对称二轮青霉组,质地多为绒状,也有絮状,表面初为灰蓝色、蓝绿色,中间有淡黄色带,老后渐为灰绿色、暗灰色;背后为红棕色、深紫色和深褐色,色泽渗入培养基。
该菌所产生的微生物絮凝剂称为MBF7。
微生物絮凝剂就是利用生物技术,从微生物或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效、且能自然降解的新型水处理剂,包括糖蛋白、多糖、纤维素、蛋白质和DNA等[5]。
不同的絮凝剂产生菌产生絮凝剂的条件不同,主要影响因素为培养基的碳源、氮源、培养温度、初始pH值、通气速度等[6]。
微生物的絮凝作用实际是由微生物所合成或分泌的高分子有机物质来实现的[7,8.9]。
微生物絮凝剂γ-聚谷氨酸的生产及应用研究进展邵颖;赵彩凤;邵赛;张乐平【摘要】γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)是由L-谷氨酸或D-谷氨酸通过肽键结合形成的一种多肽高分子,具有良好的水溶性、生物相容性、水解性、生物可降解性、无毒等优良特性.文章综述了微生物合成γ-PGA生产工艺,如生产菌株、培养基优化、发酵工艺和固定化技术等,介绍了γ-PGA在废水处理方面的应用,并指出了其发展方向.%γ-polyglutamic acid is a polypeptide composed of L-glutamic acid or D-glutamic acid by peptide bond formation. γ-PGA is a promising environmental friendly material with outstanding water solubility, biocompatibility, hydrolysis, biodegradability and non-toxic. This paper reviews the microbial synthesis of γ-PGA production processes, such as the production of strains, medium optimization, fermentation technology and immobilization technology. Meanwhile, it focuses on the application of γ-PGA in wastewater treatment, and points out the development direction in the future.【期刊名称】《湖南农业科学》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P123-126)【关键词】γ-聚谷氨酸;生物合成;废水;应用;综述【作者】邵颖;赵彩凤;邵赛;张乐平【作者单位】湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125【正文语种】中文【中图分类】X703.5微生物絮凝剂(Microbial flocculants,简称MBF)是利用生物技术,从微生物菌体或其分泌物中提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能生物降解的新型水处理絮凝剂[1]。
1 微生物絮凝剂概述1 微生物絮凝剂概述絮凝剂是一种可使液体中不易沉降的悬浮颗粒凝聚沉降的物质。
絮凝剂的种类包括:无机絮凝剂、有机合成高分子絮凝剂、天然生物高分子絮凝(生物絮凝剂)等。
在这些絮凝刘中有机合成的高分子絮凝剂因其良好的絮凝效果和低廉的价格而被广泛的应用。
但是,人工合成的絮凝剂如聚丙烯酰胺的单体有神经毒性和”三致”效应(致畸、致癌、致突变),铝盐具有毒性,会影响人类的健康,铁盐会造成处理水中带颜色,高浓度的铁也会对人类健康和生态环境不利影响。
由于传统絮凝剂存在以上种种问题.研究和开发絮凝效果好、适应范围广、易生物降解和对环境无二次污染的新型絮凝剂就成了迫切而有意义的课题,近年来人们越来越关注一种新型的絮凝剂—微生物絮凝剂[1]。
微生物絮凝剂是一类由微生物体产生并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物,一般由多糖、蛋白质、纤维素、糖蛋白和聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,使水中胶体悬浮物相互凝聚。
生物絮凝剂具有来源广、种类多、絮凝性能好、培养条件粗放、没有环境毒性、处理效果好、使用范围广和使用受限制较少等优点,正引起了人们的广泛关注[2]。
微生物絮凝剂是天然高分子絮凝剂的一种,主要分为3种类型:直接利用微生物细胞的絮凝剂、利用微生物细胞提取物的絮凝剂以及利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。
但是,目前对微生物絮凝剂的研究大多停留在实验室研究阶段,远未达到大规模的应用和工业化生产阶段。
制约微生物絮凝剂发展的关键问题在于生产成本过高和产量过低,因此筛选高效絮凝剂产生菌并提高其絮凝剂产量变得尤为重要,同时也是开发和系统研究微生物絮凝剂关键的第一步。
本文主要采用常规的土壤微生物分离纯化方法,从花园土壤中分离和筛选出具有产絮凝剂功能的细菌、酵母菌、霉菌,并利用高岭土悬浮液对所产微生物絮凝剂进行絮凝活性测定,从而找出分离的土壤微生物中,絮凝活性较高的菌种。
同时,对影响微生物絮凝剂产生和絮凝活性的因素进行分析讨论。
微生物絮凝剂摘要:微生物絮凝剂是一种具有广阔应用前景的天然高分子絮凝剂,因其具有高效、无毒、无二次污染等性质而备受人们的关注,并广泛应用于水处理、食品加工和发酵工业。
本文综述了微生物絮凝剂的研究与应用进展,包括合成絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的分类及特点、结构、微生物絮凝剂的絮凝机理和絮凝能力的影响因素,最后提出了微生物絮凝剂的发展趋势。
关键词:微生物絮凝剂;絮凝机理;研究进展絮凝剂被广泛地应用于工业废水处理、食品生产和发酵等工业中。
一般把絮凝剂分为3 类:1、无机絮凝剂,如硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等;2、有机合成高分子絮凝剂,如聚丙烯酰胺及其衍生物、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸盐等;3、天然高分子絮凝剂,如改性淀粉、聚氨基葡萄糖、壳聚糖、藻酸钠、几丁质和微生物絮凝剂[1]。
人们逐渐认识到:无机絮凝剂一般使用量较大,容易造成二次污染。
如水中残留铝离子过多,不但对水生生物和植物有害,还可造成老年人的铝性骨病及痴呆症。
铁离子虽对人体无害,但铁离子会使处理的水呈现红色,并刺激铁细菌繁殖,从而加速对金属设备的微生物腐蚀。
目前使用的PAM 等高分子有机絮凝剂,通常价格昂贵,在水中的残留物不易降解,而且有些聚合物单体具有毒性和致癌作用。
随着人们生活水平的提高,以及对卫生及环境的关注,急需研究和开发絮凝效果好、价格低廉、易降解、环境友好、应用范围广、无二次污染的新型絮凝剂。
当今国内外对絮凝剂研究和发展方向是由无机向有机、低分子向高分子,单一向复合、合成型向天然型发展。
基于生物多样性,开展了微生物絮凝剂的研究。
微生物絮凝剂是一类由微生物在生长过程中产生的,可以使水体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物。
是一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂,近些年来受到极大关注, 有逐步取代传统絮凝剂的趋势[2]。
1 合成絮凝剂的微生物种类能产生絮凝剂的微生物有很多种类,细菌[3,5]、放线菌[4]、真菌[5]以及藻类[6]等(见表1)都可以产生絮凝剂。
目前,我国酒精生产企业有千余家,制酒废水主要来自于生产过程中酒精蒸馏后产生的废水、生产设备的洗涤水、冲洗水,以及复杂生产过程中的冷却水等,废水年产量超过400 万t。
酒精废水基本都是高浓度、高酸度的有机废水,对环境污染严重,其COD 浓度高达50000 mg/L,悬浮物SS 达10000 mg/L,总氮浓度高于1000 mg/L,且大多数制酒废水中的SS颗粒细小、致密、黏度大,处理难度较大。
若直接进行废水的厌氧处理,容易造成厌氧污泥流失;若直接排放周边,会加速周边水体富营养化,污染地下饮用水,以及破坏水体生态系统;酒精行业的废水污染已经成为酒精生产企业的大难题。
因酒精废水妥善处理要求资金投入大、技术管理严格、设备规模较大等原因,所以多数酒精企业对其废水的回收利用率很低。
如何高效、经济的处理酒精废水,已成为环保行业重要课题。
在制酒废水处理中,絮凝沉淀法工艺简单、成本低且应用普遍。
絮凝剂的有效开发与利用是关键。
絮凝剂主要分为无机、有机和微生物絮凝剂。
制酒工业现有废水处理工艺主要是采用无机化学絮凝剂与气浮等废水处理专业设备、装置相结合的模式,具有低成本、高效率特点,是目前应用比较广泛的处理模式。
但常用的化学絮凝剂易残留,且残留单体(如丙烯酰胺)为神经性致毒剂,可能引起神经毒性和癌症,中毒后会呈现肌体无力、运动失调等不良症状。
安全、无毒、高效、无二次污染、可降解的“绿色”微生物絮凝剂越来越被关注。
微生物絮凝剂(microbial flocculant,MBF)是由微生物(如细菌、酵母、霉菌、放线菌等)在一定的培养条件下通过自身新陈代谢产生的具有絮凝活性的产物,并通过发酵、提取、精制等方法获得,获得的产物具有生物降解性且安全、高效、成本低等特点,主要组分包括糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和核酸等。
作为新式污水处理技术,微生物絮凝剂因高效、安全、零残留、绿色环保的特点,已广泛应用于生活污水、猪场污水、印染污水以及制酒废水等各类废水处理。
微生物絮凝剂的研究与应用【摘要】絮凝剂是混凝水处理工艺的核心,然而传统的无机及有机絮凝剂存在着用药量大,并易产生二次污染的缺点;相比之下,微生物絮凝剂主要成分为多糖或蛋白质,具有可生物降解及较高的絮凝活性,因而成为了絮凝剂领域研究的热点。
本文通过对微生物絮凝剂的介绍,阐述了微生物絮凝剂的絮凝机理,分析了影响其絮凝活性的相关因素,此外给出了其在水处理当中的应用,并对其未来的发展进行了展望。
【关键词】水处理微生物絮凝剂絮凝机理影响因素为满足水质标准和环境排放要求,在给水和污、废水处理过程中,一般向水中先加入一定量的絮凝或助凝剂,改变胶体颗粒的表面特性、破坏其稳定性,使分散的胶体颗粒相互聚集进而形成较大的颗粒物,最终从水中沉淀或上浮,以实现固液分离,达到水质净化的目的。
作为第三代絮凝剂,微生物絮凝剂是一种利用生物技术,通过细菌、真菌等微生物经发酵、抽提、精制而成的物质,主要成分为多糖、多肽、蛋白质、脂类及其复合物。
按其来源进行分类,微生物絮凝剂大致可分为:(1)直接利用为生物细胞的絮凝剂,如大量存在于土壤、活性污泥中的细菌、真菌及发酵菌等;(2)以细胞壁提取物(如细胞壁中的甘露聚糖及蛋白质等)为主要成分的絮凝剂;(3)以微生物代谢产物(包括胞外代谢产物及胞内代谢产物)为主要成分的絮凝剂;(4)利用克隆技术所获得的絮凝剂[1]。
1 絮凝机理1.1 吸附架桥机理尽管微生物絮凝剂的性质各不想同,但它们对液体中固体悬浮物颗粒的絮凝作用却有相似之处,它们可通过离子键、氢键等作用与固体悬浮物相结合。
电镜显微镜下显示:聚合细菌之间是由细胞外聚合物搭桥相连的,也正是这些使得微生物细胞削弱了胶体的絮凝稳定性,进而较为紧密地聚合成絮凝体从液体中沉淀分离出来。
微生物絮凝剂的架桥机理如图1所示。
在低浓度微生物絮凝剂环境中,呈链状结构的该类物质可同时附着在多个胶体微粒的表面,形成“胶粒-高分子物质-胶粒”的聚合物,在重力的作用下最终导致絮凝沉淀的出现。
吸附架桥的必要条件是在胶体微粒表面存在空白空间。
在通常情况下,微生物絮凝剂的絮凝效果随着该絮凝剂分子量的增加而加强,即分子量增加,絮凝效率亦随之提高;在架桥的过程中,倘若出现了微生物絮凝剂链段间的重叠,则亦会产生一定的排斥作用:在这种情况下,过高的絮凝剂分子量会削弱架桥作用,并最终降低絮凝剂的絮凝效果。
相反,当用微生物絮凝剂处理相反电性的胶体颗粒时,则往往会加大微生物絮凝剂的解离程度,造成絮凝剂电荷密度的加大,有利于絮凝剂分子的扩展,进而促进了微生物絮凝剂的架桥作用。
1.2 电性中和机理在使用微生物絮凝剂对水体进行处理的过程中,通过加入一定量的金属离子或对水体ph进行一定调节,可对该絮凝剂的处理效果产生一定的促进或抑制作用。
实验研究[2]证明:该操作是通过改变胶体表面的带电性而起作用的。
通常情况下,在水体中以絮凝稳定性存在的胶体粒子往往带有负电荷,当带有一定量正电荷的链状高分子微生物絮凝剂或其水解产物靠近这种胶体粒子时,在胶体表面上将会发生正负电荷的相互抵消,进而出现胶体脱稳的现象,使得胶粒之间、胶粒与絮凝剂之间的自由碰撞加剧,并在分子间的力作用下形成一个整体,最终依靠重力的作用从水中沉淀分离出来。
1.3 化学反应机理絮凝效率与温度关系的研究实验[3]显示:在30℃条件下,微生物的絮凝效率可达到85.2%;相比之下,在15℃条件下,却只有42.1%的絮凝效果。
实验研究表明:温度对微生物絮凝剂的作用主要是通过影响其活性基团,进而影响其化学反应,最终起到对微生物絮凝效果的促进或抑制作用。
高分子微生物絮凝剂中存在一定数量的活性基团,该基团在微生物絮凝过程中扮演着重要的角色。
研究显示:微生物絮凝剂中的某些活性基团可与胶体表面上相应的基团产生化学反应,进而凝聚成体积较大的颗粒物质,最终从水体中沉淀分离出来。
另有研究显示:通过对微生物絮凝剂进行一定的改性、处理,使其添加、减少或是改变某些活性基团,絮凝效果将会出现很大程度的变化。
2 絮凝效果影响因素2.1 培养条件的影响在营养充裕的培养基中,微生物絮凝剂的絮凝特性与培养时间及培养温度有关。
实验结果[4]显示:微生物絮凝剂的絮凝活性随着培养时间的延长而有所提高,即在培养的初始阶段,微生物絮凝剂的絮凝活性随培养时间的延长而基本上呈线性增长的趋势,直到达到某一最佳培养时间后,微生物絮凝剂的絮凝活性增长速度开始减弱,最终趋近于某一极限值;此外,温度可影响蛋白质空间结构及化学特性,进而可促进或削弱以蛋白质为主体的微生物絮凝剂的絮凝特性,因而同一种微生物絮凝剂在不同的培养条件下,会产生不同的絮凝特性,但大部分微生物絮凝剂在30℃左右的温度条件下,往往会出现最佳的絮凝特性。
2.2 ph值的影响ph值是影响微生物絮凝剂絮凝效果的重要因素。
不同的ph不仅会影响到微生物絮凝剂的形态结构及电荷性质,而且对胶体颗粒表面物化性质也会产生中的影响。
不同的微生物絮凝剂对ph值有不同的敏感程度。
实验结果显示:酸性条件可降低、甚至消除微生物絮凝剂的絮凝特性;相比之下,在碱性条件下,不同微生物絮凝剂的絮凝活性却出现了不同程度的提高,例如在使用微生物絮凝剂mbf3-3处理石油化工废水的试验中,在ph>10的条件下微生物絮凝剂才会达到最佳的絮凝效果。
2.3 絮凝剂分子量及浓度的影响絮凝剂分子量及浓度也会影响到微生物絮凝剂的絮凝特性。
试验结果[8]显示:分子量越大,会使得絮凝剂中活性位点增多,进而微生物絮凝剂的处理效果;相反,分子量的减小会削弱微生物絮凝剂的絮凝特性。
例如,微生物絮凝剂经蛋白酶或其他相关酶水解处理后,由于微生物絮凝剂分子量的减少,出现了絮凝活性的显著下降。
另外,与其他絮凝剂一样,微生物絮凝剂的处理效果受其浓度而影响,并存在微生物絮凝剂的最佳投加量:在低浓度条件下,微生物絮凝剂的絮凝特性随着絮凝剂投加量的增加而提高;当浓度达到一定程度后,再继续增加微生物絮凝剂,微生物的絮凝效果变化不大,甚至出现了絮凝效果降低的现象。
实践证明:当投加量达到覆盖胶体颗粒1/2表面积时,微生物絮凝剂在胶体颗粒上架桥的机率最大,往往会出现最佳的处理效果。
2.4 金属离子的影响金属离子的种类和浓度对微生物絮凝剂的处理效果也会产生一定的影响。
研究结果[5]显示:一定浓度的金属离子可以促使微生物絮凝剂与胶体颗粒以离子键的形式结合,进而提高其絮凝特性。
另外,不同价位的金属离子对微生物絮凝剂的絮凝特性有不同程度的影响:以na+、k+为代表的一价金属阳离子,对微生物絮凝剂几乎没有促进作用;而以ca2+、fe3+等为代表的高价金属离子对微生物絮凝剂均有明显的促进或抑制作用。
为充分发挥微生物絮凝剂的絮凝特性,在实际应用中,通常将微生物絮凝剂伴随一定量的cacl2,或是将微生物絮凝剂与al2(so4)2按一定的比例混合加入,这样可在提高微生物絮凝剂絮凝效果的同时,减少微生物絮凝剂的用量。
3 微生物絮凝剂在实际水处理当中的应用微生物絮凝剂主要成分是微生物菌体或其次级代谢产物,具有适用范围广、絮凝活性高、安全无害且易生物降解的特性,因此可广泛应用于给水及污、废水的处理。
3.1 在给水及饮用水方面的应用由于人为或天然方面的原因,给水及饮用水中不可避免的会包含一定量的颗粒甚至是有毒有机物及病原菌。
微生物絮凝剂在饮用水除浊及灭菌方面,要比传统的无机盐絮凝剂及有机高分子絮凝剂拥有更高的处理效果,且具有絮凝剂用量少、适用范围广、沉淀物过滤性能好及可生物降解,对人体不会产生毒害作用的特性。
3.2 在富营养化水体处理方面的应用水体富营养化多年来一直是一个困扰水处理工作者的难题,目前对于该水体污染尚无一个行之有效的办法。
然而,有研究显示:微生物絮凝剂对富营养化水体有一定的处理效果。
为了探究微生物絮凝剂对于水体浊度的去除效果,黄玉柳等[6]从食用菌废弃物土壤中分离并筛选出了一株絮凝剂高产菌,并将其应用到富营养化水体的絮凝沉淀试验中,结果显示:在最佳的絮凝条件下,微生物絮凝剂对于富营养化水体光密度od653的去除率可达到70%,即相当于使水体的澄清度提高了70%;同时,微生物絮凝剂对固体悬浮物可达到的62%的去除效果。
3.3 在印染废水脱色方面的应用cod浓度高、可生化性差、成分复杂且对环境危害严重,使得应用常规的废水处理技术不能对印染废水产生较为理想的处理效果。
实验证明:微生物絮凝剂在印染废水脱色及cod去除方面都具有较好地处理效果。
为了检验微生物絮凝剂在处理印染废水脱色方面的可行性,李风琴等[7]利用制的微生物絮凝剂mhxgs2对靛蓝印染废水进行了处理,结果显示:在最佳絮凝条件下,mhxgs2对废水色度的去除率可达到96.5%。
3.4 在消除污泥膨胀方面的应用利用活性污泥法对工业废水进行处理的过程中,往往会出现污泥膨胀,进而降低废水的净化效果。
有研究表明:如果在废水的处理过程中,加入一定量的微生物絮凝剂,就可消除污泥膨胀,最终取得较好地处理效果。
如在甘草制药废水的生化处理过程[12]中,就会往往出现污泥膨胀,通过加入一定量的微生物絮凝剂noc-1,就可使得污泥容积指数svi很快地由290降到50,即可消除污泥膨胀,最终恢复污泥活性。
4 结语尽管目前对于微生物絮凝剂的研究,大部分还处于试验阶段,但自然界中天然存在着多种絮凝微生物,且该类微生物具有生长繁殖迅速、易于实现产业化的特点,因而对于微生物絮凝剂的研究正日益引起人们的重视。
目前我国对于微生物絮凝剂的研究尚处于初级阶段,为实现微生物絮凝剂在我国的快速工业化,可着重对以下方面进行研究。
(1)深入对微生物絮凝剂的结构、絮凝机理及影响因素的研究。
只有对这些因素的深入研究,才能更好地开发和生产出高效的微生物絮凝剂。
(2)着重对各微生物菌种生态位的研究。
微生物生态为理论指出:不同微生物菌株共存时,微生物的絮凝特性将会有所提高,并对水质有很好的处理效果;但是并不是任何菌种的混合培养即可提高微生物的絮凝特性,当两菌株之间的生态位出现重叠时,将会导致絮凝活性的显著降低。
(3)注重复合型微生物絮凝剂的开发。
在废水的净化处理中,依靠单一的絮凝剂很难取得较为理想的处理效果,而通过对各种絮凝剂按一定比例的复配使用,不仅可以提高絮凝效果,而且对可以在一定程度上减少絮凝剂的用量。
(4)加强对絮凝剂产生菌在基因控制上的研究。
通过应用菌株诱变或现代分子生物学技术对微生物絮凝剂的遗传基因进行改造,构建新的微生物絮凝剂产生菌,以期获得同时具有较高生物活性及絮凝能力的超级工程菌。
随着对微生物絮凝剂研究的逐步深入,相信在不远的将来,将会在给水及工业污、废水处理中得到更为广泛的应用,并最终取代或部分的取代传统的无机盐及有机高分子絮凝剂。
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