微生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用-微生物絮凝劑

微生物絮凝劑的絮凝機(jī)理教學(xué)內(nèi)容1.微生物絮凝劑的概念2.微生物絮凝劑的特點(diǎn)3.微生物絮凝劑的種類及絮凝機(jī)制4.影響微生物絮凝劑絮凝效果的因素什么是絮凝劑？絮凝劑：是一種可使液體中不易沉降的懸浮顆粒凝聚沉降的物質(zhì)。傳統(tǒng)的絮凝劑無(wú)機(jī)絮凝劑：鐵鹽、鋁鹽、明礬等。合成有機(jī)高分子絮凝劑：聚丙烯酰胺、聚丙烯酸腐蝕性、毒性、二次污染、老年癡呆難降解、致畸、致癌、致突變

微生物絮凝劑（MBF）：又稱生物絮凝劑，它是一類由微生物產(chǎn)生的有絮凝活性的代謝產(chǎn)物。它是利用生物技術(shù)得到的具有生物分解性和安全性的新型、高效、無(wú)毒、無(wú)二次污染的水處理劑。微生物絮凝劑的概念絮凝劑多糖纖維素DNA糖蛋白蛋白質(zhì)脂肪微生物絮凝劑的主要成分來(lái)源廣效率高無(wú)毒性、消除二次污染應(yīng)用廣、脫色效果獨(dú)特價(jià)格低對(duì)毒物敏感微生物絮凝劑的特點(diǎn)美國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)約占污泥量2%的微生物相生枝動(dòng)膠菌，有著良好的絮凝活性；日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)了具有絮凝作用的微生物培養(yǎng)液；1876年1897年1935年20世紀(jì)70年代Boede發(fā)現(xiàn)血液中分離出的抗體可以凝集細(xì)菌細(xì)胞第一次在水處理領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)具有分泌絮凝劑能力的微生物法國(guó)LouisPaste發(fā)酵后期的酵母菌具有絮凝能力微生物絮凝劑的發(fā)展進(jìn)程

從微生物細(xì)胞組成成分中提取的絮凝劑微生物細(xì)胞是天然有機(jī)高分子絮凝劑的重要來(lái)源，如酵母細(xì)胞壁的葡聚糖、甘露聚糖等。微生物細(xì)胞分泌的絮凝劑微生物細(xì)胞分泌到細(xì)胞外的代謝產(chǎn)物，除水分外，都可以制成微生物絮凝劑。微生物絮凝劑的種類直接利用微生物細(xì)胞的絮凝劑包括某些細(xì)菌、霉菌、放線菌和酵母等。當(dāng)生物高分子絮凝劑所帶電荷與顆粒帶電性相異時(shí)，則產(chǎn)生電性中和作用。微生物絮凝劑相對(duì)分子質(zhì)量大，且有長(zhǎng)鏈線形結(jié)構(gòu)，可以借助有效作用力的吸附多個(gè)懸浮膠體顆粒，在顆粒間產(chǎn)生“架橋”作用。各種微生物絮凝劑的物質(zhì)組分不相同，多糖和蛋白質(zhì)有明顯乳化作用，形成大分子，從而被絮凝沉淀下來(lái)。橋聯(lián)學(xué)說(shuō)電性中和化學(xué)反應(yīng)微生物絮凝劑的絮凝機(jī)制單個(gè)絮凝劑分子與膠體顆粒的結(jié)合物膠體顆粒微生物絮凝劑絮凝體橋聯(lián)作用++++++++++++++++++++++++++——————電性中和膠體表面帶大量電荷，擴(kuò)散層相排斥，使膠體穩(wěn)定。膠體顆粒表面上的電荷被中和，隨著絮凝劑的不斷加入，表面電荷被中和的越來(lái)越多，Z電位不斷降低，排除能不斷下降，最終以顆粒間吸引力為主產(chǎn)生沉淀。。++絮凝過(guò)程比較復(fù)雜，單一的機(jī)理并不能解釋所有的現(xiàn)象，很多研究發(fā)現(xiàn)，絮凝過(guò)程往往需要多種機(jī)理的協(xié)同作用。協(xié)同作用橋聯(lián)作用化學(xué)反應(yīng)電性中和影響微生物絮凝劑絮凝效果的因素溫度絮凝劑分子結(jié)構(gòu)、形狀等絮凝劑加入量pH、離子1）微生物絮凝劑具有來(lái)源廣、效率高、無(wú)毒性、消除二次污染、應(yīng)用廣、脫色效果獨(dú)特、價(jià)格低、對(duì)毒物敏感等優(yōu)點(diǎn)。

2）微生物絮凝劑的種類有：直接利用微生物細(xì)胞的絮凝劑、從微生物細(xì)胞組分成分提取的絮凝劑、微生物細(xì)胞分泌的絮凝劑三種。小結(jié)

3）微生物絮凝劑的絮凝機(jī)制有：橋聯(lián)學(xué)說(shuō)、電性中和、化學(xué)反應(yīng)三種。

4）影響微生物絮凝劑絮凝效果的因素有：溫度、絮凝劑加入量、pH、離子、絮凝劑分子結(jié)構(gòu)形狀等。小結(jié)微生物絮凝劑的應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容1.微生物絮凝劑的應(yīng)用2.微生物絮凝劑存在的問(wèn)題3.微生物絮凝劑的發(fā)展前景

微生物絮凝劑作為一類新型絮凝劑，其絮凝活性高，被廣泛地應(yīng)用于給水處理、食品加工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)以及其他化工工業(yè)，如采礦業(yè)、石油精煉等行業(yè)的廢水處理中。

微生物絮凝劑的應(yīng)用廢水的絮凝凈化12印染廢水的脫色高濃度有機(jī)廢水處理3高濃度無(wú)機(jī)物懸浮廢水的處理45活性污泥膨脹的防治化工廢水處理1.高濃度有機(jī)廢水處理主要為：畜產(chǎn)廢水及一些食品加工廠廢水；

特點(diǎn)：BOD值較高，不宜采用直接生化法處理，需進(jìn)行絮凝等預(yù)處理。用合成高分子絮凝劑和無(wú)機(jī)絮凝劑時(shí)，會(huì)產(chǎn)生二次污染。

方法：用微生物絮凝劑Noc-1加Ca2+處理，處理10min，上清液接近透明，TOC有顯著降低，濁度去除率達(dá)94.5%。

2.印染廢水的脫色

特點(diǎn)：成分復(fù)雜（含有染料，漿料、果膠、蠟質(zhì)等）、水質(zhì)變化大，色度高，含難降解有機(jī)物。

莊源益（1997）篩選出6株對(duì)水中染料有較好的絮凝作用的菌株（NAT-1到NAT-6），直接處理黑染料生產(chǎn)廢水，其脫色率可達(dá)60%。

張林生（2000）采用Noc-1對(duì)含有可溶性著色物質(zhì)、黑墨水、染料廢水進(jìn)行處理后，能夠使上清液變得無(wú)色透明；3.高濃度無(wú)機(jī)物懸浮廢水的處理特點(diǎn)：是一類不可生化降解的廢水。傳統(tǒng)工藝一般采用化學(xué)絮凝及物理處理法。

黃曉武等采用微生物絮凝劑對(duì)建材廢水進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)微生物絮凝劑可以明顯去除懸浮物質(zhì)，在堿性條件下，建材廢水的濁度去除率可達(dá)92%以上，部分絮凝劑可達(dá)98%。

石璐（2003）將微生物絮凝劑用于高嶺土、泥水漿、粉煤灰等廢水處理，在試驗(yàn)中通過(guò)用微生物絮凝劑處理陶瓷廠廢水，濁度去除率可達(dá)96.6%。未絮凝高嶺土絮凝后高嶺土4.活性污泥膨脹的防治

在活性污泥中加入微生物絮凝劑，污泥溶劑指數(shù)能很快下降，消除污泥膨脹狀態(tài)，恢復(fù)活性污泥沉降能力，提高整個(gè)處理系統(tǒng)的效率。

邱峰（2004）將由紅平紅球菌制得的微生物絮凝劑NOC-1加入到已發(fā)生膨脹的活性污泥中，可使污泥的SVI從290mg/L降到50mg/L。

5.化工廢水的處理李智良（1997）用常規(guī)的細(xì)菌分離方法從廢水、土壤、活性污泥中分離出多株細(xì)菌，將單株菌培養(yǎng)與特殊的絮凝劑液體培養(yǎng)基中，由此獲得微生物絮凝劑產(chǎn)生菌I223、I224、I24等6株，其發(fā)酵離心上清液對(duì)造紙、皮革、偶氮染料、硫化染料、電鍍、彩印制版、石油化工、造幣等廢水及藍(lán)墨水、碳素墨水等具有良好絮凝效果，且處理后廢水固液明顯分離，COD去除率可達(dá)55%-98%，懸浮物、色度、濁度去除率均可達(dá)90%。。

微生物絮凝劑目前存在的問(wèn)題問(wèn)題一絮凝劑用量大、成本高等問(wèn)題給生物絮凝劑在工業(yè)上廣泛的應(yīng)用造成了巨大障礙。問(wèn)題二在研究微生物絮凝劑處理廢水時(shí)，尚沒(méi)有關(guān)于絮凝劑種類、成分與處理廢水類型對(duì)應(yīng)關(guān)系的研究，將造成微生物絮凝劑在使用過(guò)程中的盲目性和缺乏針對(duì)性，從而難以提高微生物絮凝劑處理廢水的效率。問(wèn)題三

測(cè)定絮凝劑活性的指標(biāo)單一。目前，國(guó)內(nèi)外只用微生物絮凝劑處理高領(lǐng)土懸濁液的能力來(lái)表征其性能，對(duì)于性質(zhì)和種類千差萬(wàn)別的工業(yè)廢水而言，此指標(biāo)顯