高效复合微生物絮凝剂净化污染水体新技术应用的研究.pdf

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1、高效复合微生物絮凝剂;争化污染水体新技术应用的研究王进良1邹海明2王庆生1郭春禹1赵爱民3郝永利1(1中国环境科学研究院,北京100012;2安徽科技学院资源环境系,蚌埠241000;3河北唐山北方化工有限公司,遵化064200)CWTC.06.088[摘要】本文利用无机高分子类和微生物絮凝剂在性能、机理、用量等方面作对比,在考察污染水体pH值、水温等环境因素对微生物絮凝剂影响的基础上,对微生物絮凝剂技术应用在污染水体各项主要污染指标去除性能作了较为系统的研究。试验结果表明,各项污染指标已达到GBl29

2、41.91景观娱乐用水C类水质标准.微生物絮凝剂使用方便,处理费用低廉,是治理污染水体行之有效、安全、不污染环境的一种新技术.【关键词】微生物絮凝剂;净化污染水体;新技术应用随着生物科学基因工程领域许多重大突破的取得,环境科学工作者将生物技术与絮凝技术结合起来,随之微生物絮凝剂的研制也迅速发展起来,研究开发出微生物絮凝剂,开创了絮凝研究工作的新领域。微生物絮凝剂是天然高分子絮凝剂中的重要种类Il之J,其主要化学成分为多糖、蛋白质、木质素等,能产生高效絮凝物质的微生物,且能用于净化多种污(废)水及池塘湖泊

3、【¨】。20世纪70年代以来,欧:美、日等国在国际市场上已有多种品牌的生物絮凝剂的粉末制剂和生物液态销售,用于污染水体处理。其自身特点是无毒无害且能降解、絮凝范围广、絮凝活性高,而且作用条件粗放,大多不受离子强度、pH值及温度的影响。曾引起各高校及科研机构的重视,但多年来在此领域能真正应甩于工农业生产的品牌并不多。为此,我们研发出的SB.L系列生物净水剂,并在净化污染水体方面取得了一定的成绩。l微生物絮凝剂净水作用原理微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物。主要有糖蛋白、粘多糖、纤维

4、素和核酸等。微生物絮凝剂的产生是受基因控制的,位于染色体上的具有显性表达絮凝性的功能基因,利用现代克隆技术可将絮凝基因切下,插入其它染色体质粒中。经大量的复制后,转入受体细胞内,使本无絮凝性的细胞获得絮凝功能,或者使有絮凝性细胞的·570陕西西安2006全国水处理技术研讨会论文集嘲勰絮凝性能发生改变。具有分泌絮凝齐I⋯。力的微生物称为絮凝剂产生菌。本生物制剂由微生物、.生物刺激剂及营养物质组成的混合剂,再利用矿物质吸附载体培养接种此微生物,对水体中的污染物进行转化、转移、降解、絮凝沉降,从而使污染的水体

5、得到了净化。微生物絮凝剂絮凝作用过程目前较为普遍接受的是“架桥作用”机理。其絮凝过程吸附等温线和z电位的测定与‘‘架桥作用”相符,电镜照片也证实了这一解释15】o2材料与实验方法2.1试验用水试验用水取自江苏无锡太湖水域的一污染池塘,池塘净化前水质状况见表1。表l池塘净化前水质监测统计值主要指标pHSS/(mg/L)CODM以mg/L)BODJ(mg/L)TN/(mg/L).rP,(rag/t,)统计值7.435.227.622.717.1O.572.2试验药剂与仪器(1)试验药剂:无机絮凝剂聚铁PFS

6、,微生物絮凝剂SB-L粉末(2)主要仪器:721型分光光度计,PHS.2型酸度计,DBJ.621型搅拌器,DXD.1型微电泳仪。2.3试验方法使用研发的微生物絮凝剂和无机絮凝剂对池塘污水进行絮凝试验,对两类药剂絮凝性能对比,同时还考察微生物絮凝剂SB.L粉末絮凝过程中的生化处理功能。絮凝效果的计算公式为:絮凝率西=lOOx臼D--Af)/AD(式中,Ao为原水中的吸光光度值;A,为处理后的上清液的吸光光度值;i分别为不同的沉降静置时间时测得的上清液的吸光光度值)吸光度的测定波长为550nm,色度采用稀释

7、倍数法测定。电动电位(()的测定,在试验用水中加入一定量的絮凝剂,搅拌后取部分溶液在电泳仪上测定i;,其表达式为:‘-三芈£匕式中:卵·为水的粘度;u为电泳速度(cm/s);占为水的介电常数;E为两电极间单位距离外加电位差。2.4分析方法有关监测的水质指标采用国家环保总局编制的《水和废水监测分析方法》第三版。571·哪勰糠2006全国水处理技术研讨会论文集2006年1O月3实验结果与讨论3.1本试验混凝过程的机理分析混凝是一种包括混合、凝聚、絮凝等一系列复杂的物理、化学现象的过程。目前混凝理论是基于双电

8、层电动学的物理凝聚理论和基于悬浊物与溶液之间相互化学作用的化学凝聚理论;絮凝是指由凝聚过程生成的细小聚集物或溶液中的粗粒子,在有吸附架桥作用的高分子聚合物存在和水流紊动下,生成粗大的絮凝体的过程,是一种以物理化学作用的集合为主的过程【6.7】。本文通过以下试验分析了其混凝机理。3.1.1絮凝过程中SB.L与PFS吸附等温线的比较’以SB.L与PFS进行吸附试验,试验结果作数学分析,从兰格缪尔(Langmair)吸附方程式归纳固液吸附等温线。

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