微生物絮凝剂制备及在废水处理中的应用 3页

化学工程师ChemicalEngineer2013年第8期0：文章编号：1002—1124(2013)08一oo48—02匀-。微生物絮凝剂制备及在废水逑处理中的应用雷旭阳1,2刘艳娟，程磊(1．唐山学院环境与化学工程系，河北唐山063000；2．兰州交通大学环境与市政工程学院。甘肃兰州730070)摘要：介绍了微生物絮凝剂培养菌的筛选和提取技术、培养基及其在废水处理中的应用研究。微生物絮凝剂因产生絮凝剂的微生物种类多，生长快，絮凝效果好而日益受到人们的重视。关键词：微生物絮凝剂；菌种筛选和提取；水处理中图分类号：X703文献标识码：APreparationofmicrobialfloeculantandapplicationinwastewatertreatment"LEIXu-yang一，LIUYan-juan，CHENGLei(1．DepartmentofEnvironmentalandChemicalEngineering，TangshanCollege，Tangshan063000，China；2．SchoolofEnvirnmentalandMunicipalEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：Thispaperintroducestheofmicrobialflocculantculturefungianditsextractiontechnology，mediaanditsapplicationinwastewatertreatmentresearch．Themicrobialflocculantproduceflocculantmicrobialspecies，fastgrowth，goodflocculationeffectincreasingattentionhasbeenpaid．Keywords：microbialflocculant：strainselectionandextraction：watertreatment二十世纪6O年代张克等⋯研发了无机盐类的絮凝剂，但处理效果不理想。于尔捷在此基础上1菌种的传统分离方法开发了高分子聚合无机盐型絮凝剂，效果较好，但使用不当，会对环境产生二次污染。正因为如此，具1．1混合平板法将含菌的材料直接加入较烫的培养基中，与培有用量少，絮凝率高的有机高分子絮凝剂得到了发展，但因其单体具有强烈的神经毒性和“三致”效应【养基混合，待冷却后将培养皿倒置。(注：将其制成均匀稀释液)，方法简便易行，但会导致某些严格好3]，导致其应用也受到了限制。因此，研究开发絮凝条件好、应用范围广、无毒害、不会造成二次污染的氧菌被固定在琼脂里缺氧而死亡。第三代絮凝剂“微生物絮凝剂”就成为必然。1．2涂布平板法微生物絮凝剂l5(microbialflocculant，MBF)是利利用微生物在固体培养基上形成单个菌落的用生物技术，通过生物发酵、抽提、精致得到的一种特征实行的分离方法。经过适宜条件培养，单个菌具有安全性的新型、高效、无毒且具自然降解能力落即可形成，便于分离菌种。将得到的但菌落在进的廉价水处理剂【刚。MBF是一种特殊的高分子物质行挑去，进行分离纯化。可使液体中不易沉降的悬浮颗粒、菌体细胞及胶体1．3平板划线法颗粒等絮凝沉淀l71。MBF的主要成分包括糖蛋白、将含菌材料用接种环挑取一环，接种到固体培多糖、蛋白质、纤维素和DNA等高分子化合物。有养基，用接种环轻轻在培养基上划线，如斜线法、方絮凝作用的微生物种类很多，比较常见的有酵母格法、曲线法、放射法等较易出现单个菌落，可将得菌、霉菌、细菌、放线菌等，他们大量的存在于土壤、到的菌落分离纯化[9-12】。活性污泥和沉积物中，应用前景十分广阔。1．4超声法提取微生物絮凝剂张志强，李向荣，张姣等[1通过超声实验，对超声法从剩余污泥，有机沉积物中提取微生物絮凝剂收稿日期：2013-05—06进行了系统的研究。偏酸陛条件、温度35～40℃、超基金项目：唐山市科技局重点实验室项目(1200192—2)作者简介：刘艳娟(1975一)，女，硕士，副教授，研究方向：废水处理教声时间1-3min、超声功率210～270W下从剩余污泥学与科研。中所提取的MBF浓度随污泥浓度的增高而增高；n2013年第8期雷旭阳等：微生物絮凝剂制备及在废水处理中的应用49对于从高浓度污泥中提取的MBF，为了获得较好的3．1食品废水絮凝效果，投加剂量可随污泥浓度升高而减小。用微生物絮凝剂普鲁兰和絮凝剂A一9来分别处理味精废水和淀粉厂的黄浆废水，可得到理想效2微生物絮凝剂培养基果。处理味精废水中的Ss和COD的去除率达到40％左右，浊度去除率可达到100％t”；对于黄浆废2．1以糖蜜废水作为培养基水的处理效果也明显的好过目前市面上所有的化毛艳丽，王远红，刘瑞群等『l3】通过实验以糖蜜学絮凝剂，同时可以回收蛋白质成分，达到废物资废水作为培养基来替代葡萄糖作为碳源和能源物源化利用的目的【l8]。质，对荧光假单细胞c一2进行了发酵培养来制取3．2畜产废水MBF，并用其处理造纸中段废水，确定了其最佳的培畜产废水是一种非常难处理的有机废水。采用养条件和絮凝剂条件。结果表明，在培养基的pH8．0，微生物絮凝剂可以有效的去除其中的总含碳量和糖蜜废水COD10000mg·L～，培养温度30~C，摇床转总含氮量。如果再这种废水中加入微生物絮凝剂速160r·min～，接种量25mId50mL下微生物絮凝剂NOC一1，经过处理后，总含碳量可去除70％，总含氮对废水中浊度、COD的去除率分别达到94．95％和量可去除40％，浊度可去除94．5％t]。87．27％。3．3城市污水2．2以酱油废水作为培养基从城镇生活污水中分离出的高效絮凝菌群可周喜新，杨华，张滨【l4利用酱油废水作为培养以对生活废水进行处理，COD和BOD的去除率可基替代牛肉膏，蛋白胨，葡萄糖等传统的碳源和能以达到100％t驯。絮凝剂TH6处理城市生活污水，其源物质，研究了发酵絮凝剂的条件。结果表明：用稀中ss和COD的去除率分别达到91％和68％t¨。释4倍的酱油废水，按10g·L浓度加入蔗糖，温度3．4焦化废水和pH分别控制在3O℃和7．O条件下培养红平红球废水中的ss浓度高，加入微生物絮凝剂产生菌，能够发酵生产出微生物絮凝剂，产率在1．68g·菌，向焦化废水中加入Alcaligenueslatus培养液，经L『，絮凝效率超过95％。过处理后的上清液的固体悬浮颗粒的去除率可达2．3以鱼粉废水作为培养基到78％t。周旭，王竟，周集体【l5考察了GX4—1在以鱼粉3．5活性污泥废水作为的培养基中合成PSD一1絮凝剂的基本特活性污泥的处理效率随污泥沉降性能而增高。征。GX4—1是体外产物，与菌种的生长成正先关的微生物絮凝剂可有效地提高活性污泥处理系统的关系，增长期后期的稳定期前期是收获絮凝剂的最效率。将由红平红球菌产生的絮凝剂NOC一1加入佳时期。GX4—1菌在适宜的外界条件下对高岭土的到已经发生膨胀的污泥中，使SVI从290降至50，絮凝活性高达95％以上，在适当的立新条件下获得在污泥的沉降性能得到恢复的同时又不影响有机的PSD一1絮凝剂在冷藏325d内活性稳定，经鱼粉物的去除效率【引。废水提取的冻干获得的絮凝剂干粉复活率超过100％。4结语2．4以土壤为培养基母哲林，王华林，孙敏Il6】从土壤中分离得到絮目前，微生物絮凝剂的缺点有絮凝剂产量低、凝剂产生菌并确定为巨大芽孢杆菌(Bacillus原材料价格高、研究水平低等。微生物絮凝剂的这egaterium)TF10。通过研究絮凝剂用量，pH值和不同些缺点阻碍了其实现产品化。因此，利用廉价原料的阳离子对产生的絮凝剂P—TF10絮凝效率的影制备低成本培养基，即降低废液污染同时实现废物响。研究表明，CaC1浓度为7．0mmol·L『，pH值为资源化利用的微生物絮凝剂具有重要的现实意义。4．7，P—TFIO的接种量为34．6mg·L～，在该条件下絮凝效率最高，可达~1J(95．5±1．O)％。参考文献[1]张克，马俊峰，王江清．温流絮凝技术研究[J]．水处理技术，19993微生物絮凝剂在废水处理中的应用()：9—10．(下转第58页)n58曹赘：液化石油气脱硫醇技术研究进展2013年第8期[J]．现代化工，2002，22(7)：27—33．tansfromhydrocarbonslPj．US：2008230445，2008—09—25．[13]DaeJungKim，JaeEuiYie．RoleofcopperchlorideOilthesurfaee高建兵，詹亚力，朱建华．液化石油气脱硫技术[J]_天然气化工，ofactivatedcarboninadsorptionofmethylmereaptanlJJ．Journal2001，26(2)：37—41．ofColloidandInterfaceScience，2005，283(20)：311-315．ErnestHL，PaulinoF．Processforremovingsulfurcompounds[14]陈赓良，常宏岗．配方型脱硫脱碳溶剂的应用与气体净化工艺fromgasandliquidhydrocarbonstreams【Pj．US：6531103，的发展动向[J]．北京：石油工业出版社，2005．2003-03-11．[15]GTCTechnologyCorporation．Processofremovingsulfureom—汤效平，周广林'孑L海燕．液相吸附法脱除液化石油气中有机硫poundsfromgasoline[P]．US：6551502，2003—04-22．化[J]．炼油技术与工程，2004，34(10)：52—55．[16]唐晓东，赵琳，王萍萍，等．炼油厂c馏分溶剂抽提脱硫的实SamuelsA．Separatelyremovingmercaptansandhydrogensulfide验研究[J]．石油炼制与化工，2012，43(2)：33—36．fromgasstreamslPj．US：5478541，2002—12—26．[17]0‘BrienTimothyJ，WeersJerryJ．Methodofscavengingmercap—(上接第49页)[13]毛艳丽，王远红，刘瑞群，等．利用糖蜜废水生产微生物絮凝剂及其絮凝条件优化[J]．中国给水排水，2008，24(23)：20—2．[2]于尔捷．絮凝分离一高分子絮凝剂和絮凝反应[J]．国外环境科[14]周喜新，杨华，张滨．利用酱油废水酿造废水生产微生物絮凝学技术，1995(2)：7—8．剂的研究[J]_湖南农业科学，2011，(19)：20—22．[3]姜洪波．有机高分子絮凝剂的研究进展[J]．应用化工，2010[15]周旭，王竟，周集体．利用废弃物生产生物絮凝剂研究[J]．化工(12)：14—15．装备技术，2003，24(4)．[4]马放，李淑更，金文标，等．微生物絮凝剂的研究现状及发展趋势n1n122[16]母哲林，王华林，孙敏，等．微生物絮凝剂絮凝条件的响应曲面[J]．工业用水与废水，2002，33：7—9．叫|=法优化[J]．环境化学，2010，29(2)．[5]张志强，李向蓉，张姣，等．超声法从剩余污泥中提取微生物絮凝[17]陶涛．普鲁兰预处理高浓度味精废水的研究[J]_中国给水排水，剂的研究[J]．同济大学学报，2013，41(2)：234—238．2001。27(1)：39—42．[6]郑怀礼．微生物絮凝剂与絮凝技术[M]．北京：化学工业出版社，[18]邓述波．高效微生物絮凝剂的培养条件及特征[J]．东北大学学2004．92—97：109．报，1999，20(5)：525—528．[7]SalehizadehH．ShojaosadatiSA．Extraeellukarbiopolymericflie—[19]王猛，施宪法，柴晓利．微生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