净水处理剂-微生物絮凝剂实际应用

微生物絮凝剂是指利用生物技术，通过细菌等微生物发酵抽提、精制而成的一种絮凝剂，它是微生物产生的覆盖在菌体外一种高分子聚合物。

锌被誉为"生命之花"，是维持机体正常生长发育、新陈代谢的重要物质。但是，大量锌的存在会降低人体的免疫功能，使人体对疾病易感性増加。目前，我国已成为世界锌的生产和消费大国，所以保护水资源，治理锌运染水体是关系到国计民生的重大问题。传统治理重金属废水的方法一般采用物理和化学的方法。这两种方法具有一定的效果，但耗资大而且容易造成二次污染。

近年来，利用生物法处理金属废水是国内外一个新的研究领域，具有速度快、选择性高、吸附容量大等优点。国外已开始研究利用微生物除锌的方法，采用自然界分布十分广泛的厌氧和兼性厌氧微生物处理含锌废水。对锌的去除就已达到80%左右,大大缩短了反应周期。从环境效益、经济效益和社会效益等各方面都具有实际操作的可行性。

在废水处理中，投加微生物絮凝剂相当于预处理工序，除去废水中相当一部分有机物、浊度、色度和油脂等，减轻后续处理单元的负荷，提高处理效率和能力。另外，在传统的活性污泥工艺系统运行中常常会出现污泥膨胀或污泥活性不高等现象，微生物絮凝剂可以很好地改善活性污泥的性能。

微生物絮凝剂的架桥效果与絮凝剂分子的大小有关，相对分子质量大的絮凝剂比相对分子质量小的絮凝剂有更多的吸附点、更强的架桥作用和更好的絮凝活性。

畜产场废水中含有较高浓度的总有机碳（TOC)和总氮（TN),是一类较难处理的有机废水，采用合成高分子絮凝剂处理时效果不好，而用微生物絮凝剂NOC-1处理则效果很好，处理10min后，上清液接近透明，其TOC由1420mg/L降为425mg/L。目前常用的絮凝剂难以去除有色废水中的有色物质，而用的培养基处理某造纸厂有色废水时，即可在废水中形成肉眼可见的絮凝体，浮于水面，脱色率达94.6%,畜产废水是含COD较高的难处理有机废水，采用合成有机絮凝剂虽然有较好的效果，但存在二次污染。微生物絮凝剂用于处理猪粪尿废水经10min后，废水的上清液变成几乎透明的液体，废水中的去除率达63.7%,浊度去除达94.5%»

含有高悬浮物的建筑材料加工废水是较难处理的一类废水，例如陶瓷厂废水，主要包括胚体废水和釉药废水两种，前者主要含有较多的黏土颗粒，后者除含黏土颗粒外，还有相当数量的釉药。当添加微生物絮凝剂后5min,油度去除率分别为96.6%和97.9%,几乎可得到透明的上清液。

高浓度难降解有机工业废水中污染物分散状态可分为三类：粗分散系、胶态分散系和高分散系。上述污染物，除高分散系不易形成胶体颗粒外，大部分以胶体状态或悬浮、乳液状态存在于污水中。粗分散系颗粒和胶态分散系颗粒是废水中COD。浓度的主要组成部分，占到了废水中COD总浓度的70%~90%甚至更多，是这类废水难生物降解的重要原因。

微生物絮凝剂在高浓度难降解废水的除浊、除重金属、脱色和除油等方面也表现出相当的优势。在废水处理中，投加微生物絮凝剂相当于预处理工艺，除去废水中相当一部分有机物、浊度、色度和油脂等，减轻后续处理单元的负荷，提高处理效率和能力。另外，在传统的活性污泥工艺系统运行中常常会出现污泥膨胀或污泥活性不高等现象，微生物絮凝剂可以很好地改善活性运泥的性能。另外，微生物絮凝剂还用于墨水、糖蜜废水和颜料废水等废水的脱色处理。

絮凝剂是用途广泛的水处理剂，是絮凝法水处理技术的关键和核心基础。微生物絮凝剂具有絮凝性好、效果稳定等特性，可以克服无机絮凝剂和人工合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，最终实现无污染排放。用于处理废水、快速清除下水道淤塞和解决污泥膨胀问题等。

我国是一个纺织印染大国，同时也是一个印染废水排放大国，随着纺织品市场不断扩大，纺织印染产品的花色品种层出不穷，众多结构复杂且稳定的染料、新型助剂、表面活性剂的加入，导致印染废水水质复杂且易变化，有机物质繁多，色度深，碱度高，用固定化细胞技术进行印染废水脱色研究，脱色率在80%以上，CODc的去除效果良好，这预示着固定化细胞技术在处理印染废水方面同样具有广阔的应用前景。

生化法仍然是国内大多数高浓度难降解有机工业废水处理工程实践中的必选方法，也只有生化法才能在组合工艺的末端，较经济地满足我国目前"分散治理、达标排放"所要求的较低排放浓度。

在工业废水中往往存在多种金属离子共存的情况，对多金属离子的同时吸附所用的微生物主要是杆菌类细菌，经过用强碱溶液处理，以提高金属富集率：用水洗涤脱除残余的碱；在用聚乙烯胺和戊二醛胀制的珠粒中固定。

生物絮凝剂有别于化学絮凝剂，它是微生物在其代谢过程中分泌的能使液体中不易沉降的固体颗粒沉降，继而凝集的高分子代谢产物。生物絮凝剂现已被应用于高浓度有机废水、粉煤灰、高岭土、泥浆水与印染废水等的处理工艺中。

含油污水的来源较广，从工业生产以至家居生活无所不有。排入水环境中的油，能阻止空气中的氧溶于水中，使水中浮游生物等因缺氧而死亡，并导致鱼和贝等变味，不宜食用，而且在水体表面的聚结油还有可能燃烧而产生安全问题。

根据含油废水中油的存在状态，一般将其分为3类，即游离油、分散油和乳状油。含油污水处理技术，按其作用原理和去除对象可分为机械法、化学法、物理化学法和生物法：这些净化方法的选择取决于含油污水的性质、环境和经济的要求，通常是几种方法工艺设备的合理组合。本文介绍生物处理技术在含油废水处理中的作用。

难降解有害含油废水经高级氧化技术处理后具有毒性低、可生化性好等特点。生化处理法降解有机废水是利用微生物的代谢作用将有机物质转化为无害小分子物质排放。

从目前国际上的发展趋势来看，将细胞与分子生物学原理、方法和基因工程技术及光生物技术等现代生物技术手段应用于微生物菌种的基因重组与改造，提高微生物的代谢能力，含油污水的生物处理技术并结合化工行业高效、低耗的多相流生物碰器技术，已经成为环保技术改造与革新的一个主要发展方向，其中操作简单、定向变异率高、辐射损伤轻、无运染等优点而倍受国内外学者青睐。

含酚废水是石化、合成等工业产生的常见有毒废水，采用固定化细胞技术可有效降解废水中的酚类。

农药废水是一类难治理的高浓度有毒有机化工废水。我国是农药生产大国，由于缺乏完善的处理技术造成严重的环境污染。用聚乙烯醇包埋活性炭和微生物的固定化技术对有机碟农药水胺硫碟进行降解的结果表明，经固定的微生物对温度、pH值和水样水胺硫磷浓度的适应范围扩大。

微生物絮凝剂具有许多独特的性质和优点，如对大肠杆菌、酒精酵母等微生物及有混合培养系的活性污泥有显著的絮凝效果，对无机物如高岭土、火力发电厂的粉煤灰及粉末活性炭等具有优异的絮凝效果；对泥浆水、含有机物的缫丝也有显著的絮凝效果。除此之外，它不受pH的条件影响，热稳定性较强，而且用量少，使用安全、方便，对环境和人类无毒、无害。产生絮凝剂的微生物有很多种类，细菌、放线菌、真菌以及藻类等都可以产生絮凝剂。这些微生物大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中，在分离和生产过程中，对人类不会造成不良后果。在含有大量极细微悬浮固态颗粒的焦化废水悬浮液中，加入2%培养基，废水中即形成肉眼可见的絮凝体。这些絮凝体能有效地自行沉降而去除，去除率达78%。

染料废水色度高，成分复杂，有毒有害有机物多，使用常规的物化方法处理成本高。利用微生物对染料脱色和降解被认为是行之有效的方法，且生物法处理成本较低。固定化细胞生物系统虽然脱色速度较慢，其受溶解氧和pH影响较小，长时间运行也能保持较高的反应效率，且可重复使用性好，更适合实际工业应用。另外，在活性艳红浓度超过500mg/L时，以PAA为载体的生物系统脱色效率远大于另外两种固定化细胞系统；相反，在染料浓度较低时，以CA、CGN为载体的生物系统反应效果优于PAA为载体的系统。

铬（特别是六价铬）的很多化合物对人有致癌、致崎作用。六价铬在废水中一般以水溶性离子状态存在，所以容易被动植物吸收，严重地危害了生态系统。但当六价铬被还原成二价铬后，其毒性大大降低，而且三价铬一般很容易形成沉淀从水体中分离。因此，把有毒性的六价铬还原成三价铬，是工业上处理含铬废水最常用的方法之一。

治理含铬废水，传统的方法主要有化学还原、电解、渗析、离子交换法等，这些方法虽然能直接、快速除铬，但是生成的污泥量特别大，使得污泥很难回收而易造成二次污染，处理能耗大、费用高，与传统的方法相比，用细菌处理含铬废水有独特的优点：因在运行过程中细菌可不断的生长、繁殖，从而去除的金属离子量可随生物量的増加而増加，不会出现反应饱和的现象，也就不需要加入大量的化学药剂。此外，这种方法不需特殊的防腐设施，设备简单、投资少。

随着工农业生产的发展，人口的不断増加，环境污染问题日趋严重。其中水体接纳了工业生产中排放的大量高浓度有机污染物和有毒有害污染物，目前国内外已普遍采用微生物法降解石油、农药、合成洗涤剂、多氯联苯、偶氮化合物、氰、亚硝铵类等，几乎包括人类所面临的所有污染物。现在将飞速发展的基因工程技术和传统微生物学有机结合，研究在自然环境中具竞争优势的特种微生物已成为水处理中新的热点。

生物修复技术近年来随水处理中有广泛的研究和应用。人工湿地法能处理市政、工业和农业等多种来源的含氯废水。这种新技术可为世界特别是发展中国家提供一种廉价而稳定的污水处理方法。

含氧废水处理作为"三废"治理中的一个重要问题而受到人们广泛的重视，并已得到了迅速的发展。但随着近年来处理量的増大和对处理要求的不断提高，含氧废水处理又面临着新的挑战，相信通过传统工艺的改进和新途径、新工艺的开发，含氧废水处理技术将不断为人们带来更大的社会效益和经济效益。