光合细菌在废水处理上的应用 4页

　　光合细菌在废水处理上的应用：废水的定义非常广泛，从看可分为：生活污水、农业废水、工业废水、开矿废水、炼油废水等。就其废水中的成分而言大致分为：富营养化废水、重金属废水、有机废水。光合细菌(PhotosyntheticBacteria,简称PSB)是能利用光能进行光合作用的一类原核微生物的总称。它是地球上最古老的细菌之一，广泛分布于水沟、湖、海等自然水体中，几乎存在于所有光能可供利用的地方。在不同的环境中，光合细菌表现出固氮、脱氮、固碳、氧化有机物、硫化物等多种不同的功能,给自然界中的碳、氮、硫循环发挥了重要的作用，20世纪60年代,日本人M.Kobayashi等人注意到光合细菌在高浓度有机废水自净中的作用,从而打开了光合细菌在废水处理领域的应用。　　关键词：废水光合细菌应用　　前言　　光合细菌利用细菌叶绿素(Bacteriochlorophylls,简称Bchl)固定光能,以分子氢还原性硫化物或有机物为外源电子供体,而不是以水分子为外源电子供体,因此细菌的光合作用与植物和藻类不同,是一个厌氧过程,不产生氧BergeypsManualofDeterminativeBacteriolody6第九版(1994)将不产氧光合的细菌(Anoxygenicphototrophicbacteria,列为Group10分为:内硫紫色硫细菌(Purplesulfurbacteria)外硫紫色硫细菌(Purplesulfurbacteria,)；紫色非硫细菌(Purplenonsulfurnbacteria)含菌绿素细菌(Bacteriaentousgreenbacteria)和含菌绿素好氧化养菌(AerobichemotrophicBacteriaycescerevisiaeY9407进行了跨界融合,得到的融合子可承受的负荷率和对有机物的去除率均高于双亲,絮凝和沉淀性能也有较大改善。　　比较光合细菌处理各种有机废水的效果。可以看到,光合细菌能在多种环境条件下高效去除各种废水中的有机物,而且所承受的有机负荷远高于一般好氧生物处理,氨氮的硝化过程。在微好氧的环境中,生物膜反应器中填料内层存在缺氧或厌氧的微环境,具有反硝化脱氮活性的光合细菌或其它反硝化细菌可以将硝态氮还原成氮气,从而取得较高的脱氮效果。　　光合细菌在一定条件下能在细胞内积累多聚磷酸盐,因此比一般微生物具有更高的同化除磷潜力。目前,光合细菌法用于去除废水中磷的研究不多,有待深入。　　3.2去除废水中含硫化合物　　与物化方法相比,光合细菌法去除硫化物具有工艺简单，不需充氧，不需添加化学药品；无臭气等优点。n　　去除废水中含硫化合物的光合细菌主要为紫色硫细菌和绿色硫细菌,由于紫色非硫细菌能高效去除有机物,其除硫功能也成为研究的热点。当硫化物被光合细菌氧化为硫单质颗粒时,可通过沉淀去除。如果硫化物被氧化成硫酸盐或其它含硫化合物,只能暂时降低毒性并不能彻底从水相中去除,而且在厌氧条件下还可能被转化为硫化物。光合细菌利用硫化物的过程需要光照条件,其工艺条件和构筑物将较为复杂。目前光合细菌法去除硫化物尚处试验研究阶段,未见工程应用的报道。　　3.3去除废水中的其它污染物　　光合细菌法还被应用于去除胺类物质和印染废水脱色等。某些种类的光合细菌具有很强的重金属化合物的耐受性,并能还原重金属化合物为金属单质。这一特性可望用于废水中重金属的去除.　　3.4生活污水处理　　利用从海洋中筛选分离的海洋光合细菌,以海藻酸钠为海洋光合细菌固定化基质,蒙脱石纳米材料为固定化基质添加剂,研究了固定化海洋光合细菌处理生活污水的效用。研究表明,使用海藻酸钠为基质的固定化海洋光合细菌和以蒙脱石纳米材料为添加剂的固定化海洋光合细菌对生活污水中的氮、磷均具有一定的处理效率。前者对氨氮、总氮和总磷的处理率最高分别为87、68%、70.95%和71.90%,n添加蒙脱石纳米材料添加剂后的固定化海洋光合细菌的去除率分别为91.30%、73.51%和84.88%。添加纳米蒙脱石的固定化海洋光合细菌比没有添加的固定化海洋光合细菌的去除率高10%左右,而且两者对氮、磷的处理速率也有大幅度的提高,在12h左右即可将处理效率提高到60%～80%。在高浓度有机废水和高氮磷浓度的废水处理中具有较强优势，同时由于使用固定化光合细菌的量较少，回收简单，对污水处理中的污泥减量化也有一定的贡献。　　结束语　　随着微生物新技术的飞跃发展和规模培养技术的应用，光合细菌这一新的微生物资源将不断从实验室走向市场，从科研产品变为商品，广泛应用于各种废水的处理、消除污染、保护水环境、提高水资源利用率。对光合细菌的研究以及培育高效实用的光合细菌越来越受到国内外学者的重视,并将成为21世纪对人类生存环境产生巨大影响的最具前景的领域之一.