微生物絮凝剂在废水处理中的应用研究

1、第卷笫期年月广州化工微生物絮凝剂在废水处理中的应用研究王琴，杨劲峰，赵继红（信阳农林学院，河南信阳；信阳市环境保护科学研究所，河南信阳；郑州轻工业学院，河南郑州）摘要：综述了微牛物絮凝剂的研究概况、开发应用现状和研究趋势，包括合成絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的主要成分和特性、微生物絮凝剂的絮凝机理以及微生物絮凝剂在畜产、屠宰废水、发酵丁业废液、食品工业废水、膨胀活性污泥、染料废水、建材废水、炼油废水、垃圾渗滤液废水处理中应用现状及进展。关键词：微生物絮凝剂；废水处理；机理；应用中图分类号：文献标识码：文章编号：（）一，五一（，；，；，）：，：；絮凝沉降是广泛应用于给水、业废水、城市污水及污

2、泥脱水等处理过程中的一种水处理方法。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剂。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。但是人丁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）伸。，铝盐具有毒性，会影响人类的健康，铁盐会造成处理水后带颜色，高浓度的铁也会对人类健康和生态环境产生不利。微牛物絮凝剂克服了无机絮凝剂和合成高分子絮凝剂的上述缺点，具有良好的絮凝沉淀性能而且安全、无毒，易于生物降解。对生态环境无害，而且很容易从发酵的培养基中获得胞外

3、微生物絮凝剂。在×以上，如的假单胞菌一（一）产生的絮凝物质是相对分子质量大于×的天然双链；张亚军等提取得到的絮凝剂产品经成分分析，其中含有的蛋白质，的糖类。微生物絮凝剂的特性与无机或有机高分子絮凝剂相比，微生物絮凝剂具有许多优势与特点¨：（）微牛物具有比表面大、转化能力强、繁殖速度快、易变异、分布广等特点，且生物絮凝剂的来源广，这样生物絮凝剂的生产周期会非常短且效率高。（）高效。同等用鲢下，与现在常用的铁盐、铝盐、聚丙烯酰胺相比微生物絮凝剂对活性污泥的絮凝速度最快，而且絮凝沉淀物容易过滤。（）无毒。微生物絮凝剂为微生物菌体或菌体体外分泌的生物高分子物质，属天然生物

4、高分子絮凝剂，安全无毒。（）无二次污染。微生物絮凝剂是微牛物的分泌物，不会危害它自身，不会影响水处理效果，且絮凝后的残渣叮被生物降解，对环境无害，不会造成二次污染。（）应用范周广泛，脱色效果独特。微生物絮凝剂能处理的对象有活性污泥、粉煤灰、木炭、墨水、泥水、河底沉积物、高岭土、印染废水等。微生物絮凝剂的研究概况微生物絮凝剂的主要成分由微生物产生的絮凝剂是一种生物高分子化合物，主要由具有两性多聚电解质特性的糖蛋白、蛋白质、多糖、纤维素和等物质组成：“。一般说来产生絮凝物质的相对分子质量多作者简介：王琴（一），女，实验师，主要从事食品分析和食品化学的研究工作。万方数据第卷第期王琴等：微生物絮凝剂在

5、废水处理中的应用研究（）价格较低。无论从生产成本还是处理技术总费用，微生物絮凝剂的价格都低于化学絮凝剂的价格。微生物絮凝剂的絮凝机理微生物絮凝剂是带有电荷的生物大分子，关于它的絮凝机理主要有以下几种，其中以“桥联作用”机理学说最为人们接受。“桥联作用”机理絮凝剂借助离子键、氢键，同时结合了多个颗粒分子。因而在颗粒建起了“中间桥梁”的作用，把这些颗粒连接在一起，从而使之形成网状结构沉淀下来。有实验表明。絮凝剂絮凝膨润土过程时，通过测定等温线和电位发现絮凝剂确实是以“桥联方式”絮凝的。“电性巾和”机理水中胶体一般带有负电荷，当带有一定正电荷的链状生物大分子絮凝剂或其水解产物靠近这种胶粒时，将中和其

6、表面的部分电荷，使胶体脱稳，从而使胶粒之间、胶粒与絮凝剂分子之间易产生互相碰撞，通过分子间作用力凝聚而沉淀。许多实验中加入金属离子或调节即可影响其絮凝效果，主要是通过影响其带电性而起作用的¨“。“化学反应”机理生物大分子中某些活性基团与被絮凝物质相应的基团发生了化学变化，聚集成较大分子而沉淀下来，通过对生物大分子改性、处理、使其添加或丧失某砦活性基团，其絮凝活性就大受影响。有些学者认为这些絮凝剂絮凝活性大部分依赖于活性基团。温度影响絮凝效果，主要通过影响其化学基团活性从而影响其化学反应。畜产、屠宰废水的处理畜产废水是较高的难处理的一类有机废水、含有较高的和，。马希晨等¨引用

7、微生物絮凝剂处理畜产污水，结果表明，猪粪尿废水采用微生物絮凝剂一处理后，废水的上清液变成几乎透明的液体。废水的由处理前的变成，从降至变成，浊度去除率达。发酵工业废水中残存着大量的微生物，可以进一步作为饲后仍可对细胞表现高絮凝活性。啤酒厂废水中含有许多易被生物降解的有机物，如麦糟、吕以上。废液中有机物含量较高，直接排放会大量万方数据食品工业废水的处理微生物絮凝齐用于食品废水的处理，可达到满意的效果。如用微生物絮凝剂普鲁兰来处理味精生产废水，其和的去除率可达到左右其浊度去除率可达【。用絮凝剂一处理淀粉厂的黄浆废水，其处理效果也明显优于目前使用的化学絮凝剂，且可回收其蛋白质成分作饲料¨“。

8、膨胀活性污泥的处理业废水在采用活性污泥法处理过程中，形成的活性污泥容易膨胀，从而影响处理效率，若添加微生物絮凝剂，会取得良好的效果。如处理中草药甘草废水，活性污泥沉降性能指标（）很高，当在其中添加一微牛物絮凝剂，污泥的很快从降到，消除了污泥膨胀，恢复活性污泥的沉降能力。马希晨等用微生物絮凝剂处理已膨胀的活性污泥，可使处理后的污泥（污泥体积指数）从下降到，处理率为。染料废水的脱色染料废水是一种很难处理的工业废水，含有较难降解的有机物，而且成分复杂，色度高。染料分子若含有较多的亲水性基团，如一、一等，则染料溶于废水中，亲水性基团含量较少则以疏水性微粒的形式悬浮于废水中，若分子量大，则以胶体形式分散

9、在溶液中。生物絮凝剂对于破坏这砦显色的微粒或胶体，使水体的、和色度降低具有重要的作用¨“。肖子敬等¨采用成型化的膨润土基多孔粘土材料作为周定混合脱色菌的载体，成功地制成厂膨润土固定化细胞颗粒材料，应用于染料阳离子红的脱色处理，具有良好的效果。王莉】用新型微生物絮凝剂普鲁兰作为生物絮凝剂，溶液作为助凝剂，对印染废水分别进行条件试验和混凝正交试验，在最佳絮凝条件下，印染废水中。，去除率达。建材废水的处理含高悬浮物的建筑材料加工废水也是较难处理的一类废水。例如，瓦厂废水主要有坯体废水和釉药废水两种。马希晨等¨引用微生物絮凝剂处理陶瓷污水，使坯体废水的光密度由下降到，去除

10、率为，釉药废水的光密度由下降到，去除率为。添加由产生的絮凝剂后坯体废水的从降为，釉药废水的从降为。炼油废水炼油废水是原油炼制、加及油品水洗等过程中产生的一类废水，其污染物的种类多、浓度高、对环境的危害大。尹华等旧引对多糖微生物絮凝剂一的结构和性质进行研究。该絮凝剂对石化废水有良好的处理效果，并且对污泥的沉降性能有较好的改善。垃圾渗滤液的处理康建雄等旧。通过试验对生物絮凝剂（普鲁兰）和其它絮凝剂处理渗滤液的效果进行了比较、分析，对絮凝机理进行了探讨。对普鲁兰与硫酸铝复合处理渗滤液进行试验研究，试验表明：普鲁兰与硫酸铝复合在处理渗滤液方面有着较好的应用前景。其去除率，浊度去除率以上。目前微生物絮凝

11、剂的研究大多处于菌种的筛选阶段，要从微生物絮凝剂的应用现状，去除率分别达和，锄由处理前的发酵工业废液处理料加原料，传统的离心或者过滤的方法都是很耗能的过程，采用生物絮凝剂的方法较为经济简便。微生物絮凝剂表现对微生物细胞广谱良好的絮凝沉降效果，利用絮凝剂来沉降菌体细胞可使能耗大大减少。例如，絮凝剂一发酵液稀释一絮凝剂也可有效地絮凝水中微生物¨引。糖类、啤酒残液、洗涤荆和其它些污物，其中、高达消耗水体中的溶解氧，导致环境恶化。对于啤洒废液的处理多采用好氧生物处理法，不仅电耗大、成本高，而且处理后废水中的、含鼍仍然偏高。国内有人采用高效生物絮凝剂对啤酒厂废水的处理具有良好的絮凝效果。添加絮

12、凝剂能明显起到加速沉降，降低啤酒废水出水浊度的作用。生物絮凝剂的沉降处理效果明显优于常用的化学絮凝剂¨“。微生物絮凝剂的研究趋势广州化工年月实验事研究阶段转化到大规模业化生产，并在实际工程上应用还须对微生物絮凝剂进行深入的研究。今后的研究方向为：筛选高产菌株，选取替代培养基从而降低生产成本，优化培养条件；将现代测试方法引入微生物絮凝剂检测中，测定微生物絮凝剂的结构和理化性质；絮凝机理的深入研究；利用基因和牛物¨陧技术提高微生物絮凝剂的性能同时还要进一步进行微生物絮凝剂的应用研究，对工业化生产条件进行优化。参考文献王成芬生物絮凝剂在水处理中的应用石油与天然气化，（）：，（）：

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14、膨润土基同定化细胞颗粒材料的研制华侨大学学报内然科学版，（）：王莉牛物絮凝剂（普鲁兰）处理印染废水的研究安徽农业科学，（）：李兆龙，虞杏英微生物絮凝剂上海环境科学，（）：石春芳微生物絮凝剂的开发应用前景高新技术，（）：郑怀礼生物絮凝剂与絮凝技术北京：化学工业出版社，：李兆龙，虞杏英微生物絮凝剂上海环境科学，（）：邓述波，牛力东微生物絮凝剂在给水处理巾的应用研究中国给排水，（）：崔小明微生物絮凝剂在水处理中的应用净水技术，（）：尹华，余莉萍，彭辉微生物絮凝剂一的结构和性质中国给水排水，（）：一康建雄，白云山生物絮凝剂（普鲁兰）处理渗滤液的试验研究环境科学与技术，（）：（上接第页）劳伦斯，伯姆，布

15、托迪生产异氰酸酯的方法一一，巴德，斯塔姆，亨克尔曼制备异氰酸酯的改进方法，一】潘鹤林，田恒水，朱云峰异氰酸酯类合成方法上海化工，（）张香文同体推进剂用异佛尔酮二异氰酸酯的生产技术火炸药学报，（）：马德强。丁建生，宋锦宏有机异氰酸酯生产技术进展化工进展，（）：，。万方数据微生物絮凝剂在废水处理中的应用研究作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：王琴， 杨劲峰， 赵继红， WANG Qin， YANG Jin-feng， ZHAO Ji-hong王琴,WANG Qin(信阳农林学院,河南信阳,464000)， 杨劲峰,YANG Jin-feng(信阳市环境保护科学研究所,河南信阳,46400

16、0)， 赵继红,ZHAO Ji-hong(郑州轻工业学院,河南 郑州,450000)广州化工Guangzhou Chemical Industry2013,41(12)1.王成芬 生物絮凝剂在水处理中的应用期刊论文-石油与天然气化工 2007(03)2.韩长秀;林徐明 生物絮凝剂及其在水处理中的应用进展期刊论文-水处理技术 2006(09)3.Kurane R;Takeda K;Suzuki T Screening for and characteristics of microbial flocculants 1986(09)4.刘占英;张通;张冬艳 絮凝天然碱碱泥的絮凝剂产生菌的筛选及最佳

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