微生物絮凝剂在制酒废水处理方面的研究进展

微生物絮凝剂在制酒废水处理方面的研究进展微生物絮凝剂在制酒废水处理方面的研究进展更新时间：2018-01-1912:06来源：《酿酒科技》作者:阅读：3467网友评论0条目前，我国酒精生产企业有千余家，制酒废水主要来自于生产过程中酒精蒸馏后产生的废水、生产设备的洗涤水、冲洗水，以及复杂生产过程中的冷却水等，废水年产量超过400万t。酒精废水基本都是高浓度、高酸度的有机废水，对环境污染严重，其COD浓度高达50000mg/L，悬浮物SS达10000mg/L，总氮浓度高于1000mg/L，且大多数制酒废水中的SS颗粒细小、致密、黏度大，处理难度较大。若直接进行废水的厌氧处理，容易造成厌氧污泥流失;若直接排放周边，会加速周边水体富营养化，污染地下饮用水，以及破坏水体生态系统;酒精行业的废水污染已经成为酒精生产企业的大难题。因酒精废水妥善处理要求资金投入大、技术管理严格、设备规模较大等原因，所以多数酒精企业对其废水的回收利用率很低。如何高效、经济的处理酒精废水，已成为环保行业重要课题。在制酒废水处理中，絮凝沉淀法工艺简单、成本低且应用普遍。絮凝剂的有效开发与利用是关键。絮凝剂主要分为无机、有机和微生物絮凝剂。制酒工业现有废水处理工艺主要是采用无机化学絮凝剂与气浮等废水处理专业设备、装置相结合的模式，具有低成本、高效率特点，是目前应用比较广泛的处理模式。但常用的化学絮凝剂易残留，且残留单体(如丙烯酰胺)为神经性致毒剂，可能引起神经毒性和癌症，中毒后会呈现肌体无力、运动失调等不良症状。安全、无毒、高效、无二次污染、可降解的“绿色”微生物絮凝剂越来越被关注。微生物絮凝剂(microbialflocculant，MBF)是由微生物(如细菌、酵母、霉菌、放线菌等)在一定的培养条件下通过自身新陈代谢产生的具有絮凝活性的产物，并通过发酵、提取、精制等方法获得，获得的产物具有生物降解性且安全、高效、成本低等特点，主要组分包括糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和核酸等。作为新式污水处理技术，微生物絮凝剂因高效、安全、零残留、绿色环保的特点，已广泛应用于生活污水、猪场污水、印染污水以及制酒废水等各类废水处理。本文将从微生物絮凝剂的絮凝机理、絮凝制酒废水的微生物种类、在制酒废水中的应用进展进行综述。1微生物絮凝剂作用机理微生物絮凝剂作用机理微生物的絮凝作用报道最早始于法国学者Pasteur(1876年)，他发现并报道了酵母菌在发酵后期具有絮凝能力，此后，根据对微生物絮凝剂成分、组成的研究，国内外研究者总结出了多种絮凝机理，但被普遍接受的机理主要有吸附架桥机理、电中和机理、化学反应学说、卷捕作用、酯合假说、粘质学说等。也有些专家认为，絮凝过程复杂多变，单一的机理很难概括所有现象，吸附机理并非单一的。罗平等的研究表明，微生物的絮凝机理是在氢键作用下的“吸附架桥”机理模式;朱艳彬等的研究表明，微生物絮凝机理是两性电解质的电中和作用及代谢残留物吸附架桥作用的共同结果;马放等研究发现，在不同的水质条件下，电中和、吸附架桥和网捕卷扫3种模式可相互协同。微生物絮凝剂的絮凝能力取决于自身的分子结构、形状、分子质量和所带基团。一般情况下，絮凝剂直线型分子结构较好，比交联的或支链结构的絮凝剂絮凝效果好。此外絮凝剂分子质量越大，絮凝活性越高。同时，絮凝剂的添加量、絮凝环境(如温度、pH值、金属离子和浓度、通气量等)是影响絮凝效果的主要因素。HeJ等的报道指出，通过对深海细菌V3a’所产生的微生物絮凝剂HBF-3絮凝机理研究表明，HBF-3对高岭土絮凝主要是由于Ca2+的架桥作用。2絮凝制酒废水的微生物种类絮凝制酒废水的微生物种类有关絮凝菌的报道起源很早，但有关制酒废水的絮凝菌报道起步较晚。近年来有很多学者报道了在制酒废水处理领域应用较好的絮凝菌，主要有细菌、酵母、霉菌等，具体汇总见表1。3微生物絮凝剂在制酒废水中应用微生物絮凝剂在制酒废水中应用国内啤酒和白酒行业产生废水量较大，其废水有效处理已成为环保领域研究的关注重点。3.1微生物絮凝剂在啤酒废水中的应用：中国是全球最大啤酒生产和消费国，啤酒年生产量较大，产1t啤酒的耗水量8～25t，我国啤酒废水年产量约为4亿立方米。啤酒废水综合利用效率低，排放后对环境造成较严重的污染。啤酒工业废水中含有糖、醇等有机物，浓度高，易腐败，其中COD、BOD普遍较高。一般企业多采用好氧生物处理法，花费较高、电量消耗大，且经处理后的废水N、P含量仍然偏高。有学者采用微生物絮凝菌处理啤酒废水，取得较好效果，尤其可有效去除COD、SS。徐放等通过研究培养基絮凝菌、培养条件、絮凝剂的投加量对啤酒废水的处理效果。研究结果表明，利用酵母膏培养基培养的MBF-1型菌，菌液对啤酒废水COD的去除率最高达到90.8%，COD去除能力最高达到55.3mg/mL，啤酒废水处