生物技术在造纸工业废水中的应用

第26卷第3期辽宁工学院学报Vol.26,No.32006年6月JournalofLiaoningInstituteofTechnologyJun.2006收稿日期：2005-10-25作者简介：赵丽红(1974-)，女，辽宁凌海人，讲师，博士生。生物技术在造纸工业废水中的应用赵丽红,孙洪军（辽宁工学院土木建筑系，辽宁锦州121001）摘要：白腐菌是一种有效处理造纸工业废水的丝状真菌,它可以通过其分泌的特殊的降解酶系降解废水中的污染物。本文综述了目前国际上生物技术――微生物（白腐菌）在造纸工业废水中的应用,阐述了白腐菌的生物学特性及其对造纸废水中木素、有机氯化物的降解和脱色的国内外研究和应用,并对其机理作了分析和探讨。关键词：造纸废水；白腐菌；木素降解酶中图分类号：Q819：X796文献标识码：A文章编号：1005-1090(2006)03-0186-05ApplicationofBiotechnologicalTreatmenttoPulpingWastewaterZHAOLi-hong,SUNHong-jun（Dept.ofCivilEngineering,LiaoningInstituteofTechnology,Jinzhou121001,China）Keywords:pulpingwastewater；white-rotfungi；ligninolyticenzymeAbstract:White-rotfungi,whichdegradepollutantsbyspecialdegradingenzymes,cantreatpulpingwastewaterefficiently.Thecurrentresearchandapplicationofbiotechnology(white-rotfungi)forthetreatmentofpulpingwastewaterwerebrieflyreviewed.Thebiologicalcharacterization,biodegradationmechanismoflignin,organicchlorideinthepulpingwastewaterandthatofdecolorizationbywhile-rotfungiwereintegratedandstatedasfarastheirdevelopmentandapplicationbeingconcernedbothdomesticallyandinternationally.Againmechanismsmentionedabovewerediscussedandanalyzed.造纸工业的污染问题十分严重，受到了人们普遍的关注。在世界范围内，造纸工业废水都是重要的污染源，例如日本、美国分别将造纸工业废水列为六大公害和五大公害之一[1]。在我国，造纸工业废水污染已成为造纸生产及相关行业能否生存和发展的关键因素。据1996年环保统计公报数字表明[2]，县及县以上制浆造纸和纸制品废水排放21.25亿吨，占全国工业总排放量的11%，仅次于化学工业及钢铁工业的年排水量，居第三位。其中达标排放为3亿吨，仅占造纸总排放量的14％.排放废水中化学耗氧量307万吨，约占全国总排放量的45%.“十五”期间，我国将要求造纸工业废水污染问题基本得到控制，因此，造纸黑液的综合治理得到了广泛的研究。造纸黑液的污染，约占总污染物发生量的90%左右[3]。木质素及其降解物是黑液中最重要的成分，可以占到总COD的50%左右。木质素是带有芳香结构的立体网状聚合物，具有在自然条件下不易降解和降低水的透明度两大特点。不同来源的黑液其COD浓度在15～160g/L之间[4]。若黑液不能得到有效地处理而直接排放，不仅严重污染环境，而且造成大量资源的浪费。因此，解决造纸工业污染排放的关键在于对黑液彻底有效地治理。运用生物技术治理环境污染是现阶段研究的热点，具有费用低、不产生二次污染等优点，其在制浆造纸工业及其废液处理中的应用已引起世界性的关注，该研究领域被誉为“从根本上降低能耗和消除污染的有效途径”。存在的问题是生物技术第3期赵丽红等：生物技术在造纸工业废水中的应用187在复杂污染体系的造纸黑液中的应用还具有一定的难度[5]，是需要攻克的难点。已有研究表明[6-7]，白腐菌是现阶段对木质素及其衍生物降解最具有潜力的菌株，在碱性黑液中可以发挥产酸与降解的双重功能，可用于造纸黑液的生物处理。我国年产纸量万吨以下的小厂占工厂总数的95%左右，以非木纤维原料如稻草、麦草等生产的纸浆占总产量的70%以上。针对我国小厂过多，纸浆原料复杂的情况，大力推广生物法以及解决生物法在黑液治理中的几个关键难题，具有十分重大的意义。可以预测，生物法将使造纸工业的污染