微生物絮凝剂在废水处理中应用现状探究

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1、微生物絮凝剂在废水处理中应用现状探究　　摘要：微生物絮凝剂是一种天然高分子絮凝剂，因其无毒、可生物降解、无二次污染等独特的性质而被广泛的应用于污水处理、给水工艺以及食品和发酵工业等。本文综述了产生絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的主要成分及性质、微生物絮凝剂的絮凝机理、微生物絮凝剂的合成条件及微生物絮凝剂在水处理中的应用现状。关键词：微生物絮凝剂；水处理；应用中图分类号：X505文献标识码：A文章编号：1005-913X（2013）02-0112-02絮凝沉降是广泛应用于给水、工业废水、城市污水及污泥脱水等处理过程中的一种水处理方法。用于将水中的溶质、胶体

2、或悬浮物颗粒形成絮状物沉淀的物质为絮凝剂。絮凝剂可除去水中的悬浮物、胶体粒子，降低COD，还可除去水中的细菌、病毒，并兼有除磷、脱色、除臭，减轻水体富营养化。10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剂。[1]在这些絮凝剂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），[2]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产生不利。[3]微生物絮凝剂克服了无机絮凝剂和合成高分

3、子絮凝剂的上述缺点，它不仅可以被生物降解，对生态环境无害，能快速絮凝各种颗粒物质，而且很容易从发酵的培养基中获得。[4]一、微生物絮凝剂的研究概况（一）微生物絮凝剂的研究进展关于微生物絮凝剂的最早报道是LouisPaste[4]的酵母菌（Levurecasseeuse）。1935年，Butterfield从活性污泥中分离出一株细菌，该菌的培养液具有一定的絮凝能力。1971年Knetting[5]从煤油中分离出一株棒状杆菌。1975年Nakamura[6]对214株微生物进行了分离筛选，最终得到19株产絮凝剂的微生物，包括细菌5株、放线菌5株、霉菌8株、酵母

4、菌1株，其中以酱油曲霉（Aspergillussojae）产生的絮凝剂AJ7002效果最佳。20世纪80年代，日本的仓根隆一郎从日本的旱土土壤中分离筛选到红平红球菌S-1（Rhodococcuserythropolissp.-1），并将菌株产生的微生物剂命名为NOC-1。1985年，HironkiTakagi等[7]对拟青霉菌I-1（Paecilomyces10sp.I-1）产生的微生物絮凝剂PF101的特性研究表明，该絮凝剂对各种微生物细胞都有絮凝沉淀作用，并且可以除去溶液中几乎所有的悬浮颗粒，包括有机物和无机物，如血红细胞、炭粉、纤维素、硅藻土等。19

5、86年，RyuichiroKurane等研究了微生物絮凝剂对家畜废水的处理情况，发现红平红球菌产生的絮凝剂能很有效的去除猪尿和粪便。我国对微生物絮凝剂的研究起步较晚。山东大学的王镇从污泥中分离出四种高絮凝性菌株，并对其进行了一定的条件实验。中科院成都生物研究所张本兰从活性污泥中分离到P.alcaligenes产生的絮凝剂，武汉城市建设学院康健雄、陶涛由黑酵母以淀粉水解或葡萄糖为原料发酵产生了普鲁兰絮凝剂。另外，台湾的邓德丰从废水处理厂分离到C-62细菌产生的微生物絮凝剂。目前，国内微生物絮凝剂的研究主要停留在实验室阶段，尚未大规模的工业化生产。（二）产生絮

6、凝剂的微生物类群能产生絮凝剂的微生物有细菌、放线菌、真菌以及藻类都可以产生絮凝剂等。它们大量存在于土壤、活性污泥中，从这些微生物中分离出的絮凝剂不仅可以处理废水和改进活性污泥的沉淀性能，还可以在微生物发酵工业中进行微生物细胞和产物的分离。下面列出几种主要的产生絮凝剂的微生物：[8]协腹产碱杆菌、酱油曲霉、棕曲霉、寄生曲霉、嗜虫短杆菌、棕腐真菌、棒状杆菌、白地霉、赤红曲霉、椿象虫诺卡氏菌、石灰壤诺卡氏菌、红色诺卡氏菌、铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌、产碱假单胞菌、红平红球菌、施氏假单胞菌栗洒裂殖酵母、金黄色葡萄糖球菌及白腐真菌等。10（三）微生物絮凝剂的主要成分

7、及其性质由微生物产生的絮凝剂是一种生物高分子化合物，包括机能性蛋白质或机能性多糖类物质，Micknney发现了积累在细胞外的多糖类物质和细菌絮凝作用之间的关系，随后Buch、Pavoni也从废水中发现了絮凝物质，[9]这就决定了微生物絮凝剂具有生物可分解性的独特性质。一般说来微生物絮凝剂的相对分子质量多在1.0×105以上，如假单胞菌C-120（Pseudomonassp.C-120）产生的絮凝物质是相对分子质量大于2×106的天然双链DNA。微生物絮凝剂对多种细微颗粒以及可溶性色素物质都具有良好的凝聚效果。微生物絮凝剂具有较高的热稳定性，将C-62菌株产

8、生的絮凝剂煮沸10min后，其活性仍然存在。[10]（四）微生物絮