_微生物絮凝剂在污水处理中的应用研究

微生物絮凝剂在污水处理中的应用研究李桂娇,尹华,彭辉,叶锦韶,梁郁强,张娜(暨南大学环境工程系,广东广州510632)摘要:筛选出了3株絮凝活性很高的菌种(JSP-18、JSP-26、WU-16),所产絮凝剂在适宜条件下对高岭土悬浊液的混凝率>95%;对城市生活污水的浊度去除率分别为74.4%、75.3%、71.0%,分别采用80%(体积比)的JSP-18、JSP-26、WU-16的培养液与20%(体积比)的J—25菌液联合处理某石化厂废水,其除浊率>90%,对COD的去除率分别为70.0%、44.0%、23.0%。关键词:微生物絮凝剂;除浊;混凝率;石化废水中图分类号:X703.1文献标识码:C文章编号:1000-4602(2003)13-0060-04基金项目:广东省自然科学基金资助项目(980897);国务院侨办重点学科基金(939711)资助项目1试验材料与方法1.1菌种来源①某生活区旁水沟或菜地的肥沃土壤。②菌种库菌源:JSP、YJS菌源。③活性污泥:广州石化厂废水处理车间和广州猎德污水处理厂的活性污泥。1.2主要仪器与设备721分光光度计,浊度仪,COD测定仪,六联搅拌机,恒温振荡器。1.3培养基及主要试剂分离用培养基:查氏一号培养基,马铃薯培养基。高产絮凝剂的培养条件筛选用培养基:以马丁培养基为基础,改变碳氮源、碳氮比和pH值。主要试剂:J-25细菌絮凝剂(由本试验室研制),PAM。1.4试验水样广州猎德污水处理厂和广州石化厂废水处理车间的初沉池水样,4gL的高岭土悬浊液。1.5试验方法①菌种初筛将各菌源按一定浓度梯度稀释,分别接种于马铃薯培养基和查氏培养基中;分离纯化多次,再对分离纯化的各菌株进行液体(马丁培养基)发酵培养和混凝活性测定。絮凝活性测定:在150mL的烧杯中加入2mL培养液和4gL的高岭土悬浊液100mL;快搅(200rmin)2min,慢搅(60rmin)3min,静置5min,取上清液测定OD660(660nm处的光密度值);以未加培养液的高岭土悬浊液为对照,计算混凝率[EoE=(对照OD660-上清液OD660)对照OD660100%]。选取混凝率>70%的菌株作为复筛菌株。②复筛与培养条件将初筛所得菌株先后分3组进行正交试验:第一组为碳源(葡萄糖、蔗糖、淀粉、乳糖)与氮源[蛋白胨、酵母汁、马铃薯、NaNO3、(NH4)2SO4与尿素]的正交试验。在150rmin、30℃的振荡器中培养72h,测定各菌培养液的混凝率,选取混凝率>80%的菌株作为下一组试验用菌株。第二组为碳氮比(5∶1、3∶1、2∶1、1∶1)与初始pH值(5.0、5.5、6.0、7.0、8.0、9.0)的正交试验。选取混凝率>90%的菌株作为下一组试验用菌株。第三组为摇床转速(90、120、150、180、210rmin)与培养温度(22、27、30、34、38℃)的正交试验,并测定一定培养时间(24、36、48、60、72、84、96h)后的混凝率、培养液pH值。选取混凝率>95%的菌·60·中国给水排水2003Vol.19CHINAWATER&WASTEWATERNo.13株作为后续试验用菌株。③影响混凝效果的因素a.离子:进行絮凝试验时分别加入一定浓度的离子(CaCl2,K2HPO4,KH2PO4,MgSO4,A12(SO4)3,Na2S2O3,MnCl2,Na2CO3,柠檬酸钠,乙酸钠,酵母汁,蔗糖,蛋白胨,海藻酸钠)后测定混凝率,记录矾花大小(以下同)。b.原水pH值:用各菌培养液2mL(经测定浓度分别为0.72、0.80、0.76gL,以后所用培养液均是在最优条件下培养充分的培养液浓度,均同上)分别对pH值为2～10的高岭土悬浊液100mL进行混凝试验。c.絮凝剂投量:用各培养液0.5～8.0mL分别处理高岭土悬浊液100mL。d.混凝动力:采用中心式、四周式搅拌,改变快速搅拌速度(150、200、250、300rmin)。e.与其他混凝剂联用:与PAM联用,测定其浓度为0.5～2.5mgL时对混凝效果的影响;与J-25细菌絮凝剂联用,测定其投量占整个絮凝剂投量的10、15、20、25、50%时的混凝效果。④对实际废水的混凝处理用各菌所产絮凝剂对广州猎德城市污水处理厂污水(原水浊度为47.3NTU,COD为65.3mgL)、广州石化厂废水(原水浊度为107.7NTU,COD为406.4mgL)进行处理,分别测定除浊率、COD去除率。2结果与讨论2.1初筛从土壤、污水、污泥、菌种库中筛选出混凝率>70%的霉菌20株。2.2培养条件的正交试验与复筛①碳源、氮源的影响总体说来,20株菌均在以葡萄糖、蔗糖为碳源,蛋白胨、酵母汁为氮源的培养基中生长良好,培养液混凝率高。复筛共获得9株混凝率>80%的菌株,见表1。②初始pH