利用光合细菌处理高浓度有机废水

��������������������������!∀!������科技纵横料哪未李蜘毛薄死高灌尝虎白有机更�班�尚东�河南省信阳市环境监测站,河南信阳�����摘要�通过对光合细菌法处理高浓度有机废水的原理、工艺、优缺点分析,提出在同样成本费用下,此法是更合理的选择。关键词�光合细菌�高浓度有机废水����法中国分类号�����文献标识码��文章编号�����一������������一����一����������������������������������������������������������������������目前常用的活性污泥法和生物膜法等生物处理系统,所需的机械化程度高,维护管理复杂,占地面积大,只能用来处理低浓度的有机废水。厌氧法虽然能处理高浓度的有机废水,但启动慢,对温度要求也较高。近二十年发展起来的光合细菌�����处理法,是一种以红假单胞菌为主,通过新陈代谢对高浓度有机废水进行降解处理,并且在处理前不需对废水进行稀释,节约电能、水、设备及运转费用�作为副产物的菌体可作为原料进行综合利用,不造成二次污染。这种管理简单、降解效率高的污水处理系统已日益受到重视。一、���法的发展��世纪��年代以来,科学家们先后证实了光合细菌能显著降低有机废水中的����生物耗氧量�和����化学耗氧量�。日本现已成功地对粪尿、食品、淀粉、皮革及豆制品加工的废水进行处理,建立了一批日处理几十、几百乃至几千吨高浓度有机废水的大、中型实用系统,有的已运转十多年,效果良好。中国科学院和我国部分高校对光合细菌进行了多方面的研究,浙江省轻工业研究所在处理高浓度合成脂肪酸废水方面取得了成功,辽宁省环境保护研究所在肉类加工废水处理试验中进展较快,上海交通大学利用光合细菌对豆制品加工、洗毛、牛粪尿废水进行处理,并在日本小林正泰的帮助下与南通发酵厂合作,用���法成功地进行了日处理��吨柠檬酸废水的试验研究。二、���处理法的工艺��机理光合细菌对高浓度有机废水有分解净化作用,可以分解、代谢恶臭污水中对动植物有毒害的���、腐胺、尸胺和其他胺类。在恶臭污水中的光合细菌体内含有抗病毒物质,可以钝化和消灭水中某些危害人类和动物的病源病毒,并大大减少释放到大气中令人讨厌的气味。��法的依据是模拟自然界的废水净化的生态循环,自然界的高浓度有机废水经过包括光合细菌在内的一系列微生物和藻类的生态学演替而被净化。在此生态系统中,光合细菌和异氧细菌及绿藻保持稳定的生态关系。阶梯状增殖的微生物,随废水的污染度而变化,在���高达�������以上的废水中,异氧微生物群首先增殖,分解废水中的蛋白质、纤维素、淀粉等高分子物质。当这些高分子物质减少而且分解产物达到一定程度时,异氧����微生物群逐渐减少,而光合细菌则利用这些低分子的分解产物�有机酸、氨基酸、氨等�开始迅速增殖。两周后,废水的���降至每升数百毫克,此时光合细菌开始迅速减少,藻类逐渐增多,并将废水净化到���������,证实了光合细菌是有机废水自然净化的主角。光合细菌之所以能在有机废水中起处理作用,是与其细胞结构和物质、能量的代谢分不开的,尤其是紫色非硫细菌的一些种类,多见于有机污染的水域中,其细胞内具有能进行光合作用的载色体,它是由细胞分化而成的,直径约��一����埃的球状体或胞状体。载色体颗粒中密集地包含着菌绿素和类胡萝卜素,进行着光合磷化反应和光氧化还原反应。在好氧条件下,细胞内缺少这种载体,但只要将其置于光照条件下就很快形成。这就从细胞结构上为紫色非硫细菌灵活地进行物质、能量代谢提供了可能。研究表明,当此类菌处于好氧黑暗条件下能和好氧微生物一样,通过三梭酸循环来进行有机酸的代谢。在厌氧光照条件下,这一循环被抑制时,这类菌又能迅速转变代谢途径,并能把有机酸异化与同化的氧化还原反应紧密相联。这种随生长条件的变化而灵活地改变代谢类型的特征,乃是光合细菌能净化高浓度有机废水的主要原因。适于紫色非硫细菌的营养物质,主要是低分子有机酸、氨基酸和糖类。除了油脂可直接被利用外,其他营养物质必须是低分子有机物才能被利用。在���处理法的反应过程中,第一阶段与沼气发酵的产酸阶段本质相同,先由异氧细菌将复杂的有机物降解,生成低级脂肪酸等小分子有机物。在好氧的条件下,酸发酵的速度比厌氧时增加几倍。在酸发酵后,甲烷细菌或活性污泥细菌均难以生长,因为有机废水中往往含有一定量丙酸,它对一般细菌有很强的抑制作用。而光合细菌能在醋酸与丙酸�����共存时达到最大增殖速率,无论在好氧还是厌氧条件下,光合细菌都能生长,而且能够耐受相当高的有机物浓度,降解有机物的速率也远比甲烷发酵快。所以,在酸发酵之后,培养光合细菌最为有利。在污水净化过程中,光合细菌还有另外一个作用�能分解利用二甲基亚硝胺。亚硝胺是一种致癌、致