微生物絮凝剂应用研究

微生物絮凝剂应用研究移文／付伟刘和清¨一中国高新技术企业【摘要】本文在阐述微生物絮凝剂产生茵的研究的基础上，分析了在废水处理和其它方面的应用．并对微生物絮凝剂的开发前景和以后的研究趋势进行了展望。【关键词】微生物絮凝剂絮凝剂产生茵废水处理微生物絮凝剂(MicrobialFlocculant，简称MBF)是一种安全、高效、且能自然降解的新型水处理剂。由于微生物絮凝剂可以克服无机和有机高分子絮凝剂本身固有的成本高、絮凝效果有限、存在二次污染且对人体有害的缺陷。所以，微生物絮凝剂的研究已成为絮凝剂领域的热点问题，在工业水处理领域中具有广阔的应用前景。1．微生物絮凝剂产生菌的研究1．1微生物絮凝剂产生茵的来源及分类目前国内外研究所采用的絮凝微生物种群主要来自于三个方面：(1)来自天然土壤，土壤中絮凝微生物极其丰富，分离方法简单，而且成本低；(2)来自水厂的活性污泥(3)直接购买产絮菌株，因其成本高所以只适用于实验室小规模的研究实验。到目前为止有将近几十种见诸报道的具有絮凝性能的微生物产生菌，它们分别属于细菌、放线菌、霉菌、酵母菌、藻类等。其中细菌和真菌居多，而藻类很少。其中研究比较多的有红平红球菌属、拟青霉菌属、酱油曲霉等。微生物絮凝剂虽都由微生物产生，但不同的菌产生方式不同，一般可归于三类⋯：(1)直接利用微生物细胞的絮凝剂；(2)利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂；(3)利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。1．2微生物絮凝剂产生茵的筛选具有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌．菌种的筛选主要是采用初筛和复筛方法经多次固体、液体培养。通过发酵培养液对高龄土悬浊液的絮凝效果来检验．这种方法工作量大，效率很低，不具代表性。最近李文鹏[21等人研究了一种新的筛选方法，该方法是在培养基中同时添加刚果红f英文名称：Congored，分子式：C32HN6Na206S2)和考马斯亮蓝，选择性地从不同样品材料中筛选絮凝剂产生菌。利用此方法可以选择性地从不同样品材料中筛选絮凝剂产生菌，能高效、直观地将絮凝剂产生菌和其他微生物区分开来，工艺简单，工作量小，周期短，筛选效率较高。1．3微生物絮凝荆产生茵最新研究方法随着科学技术的飞速发展，各种新技术已经应用到微生物絮凝剂产生菌的筛选中来。包括混合菌培养技术、基因工程技术、生物投菌法、固定化生物强化技术、生物流化床等『3'。并且国内外已经有人通过这些新技术获得了产絮菌株。比如Ishida—Fujii等【]研究把啤酒酵母Saccha—romycescerevisiae396—9—6VFL01基因导人一株无絮凝性的菌株的基因位点上，使其获得了絮凝性，其絮凝性能及产率比原菌株都好。最近哈尔宾工业大学的马放教授提出了复合型微生物絮凝剂的概念。它是以稻草、秸秆等廉价的生物质材料作为底物，利用纤维素降解菌群和絮凝菌群，进行两段式发酵后分离提取而获得的『5'。白京生等人『6'利用多孔聚酯泡沫为载体，进行了微生物絮凝剂产生菌的固定化条件优化和半连续生产絮凝剂的研究。通过研究发现．利用多孔聚酯可吸附固定XN1菌丝细胞，且能够较长时间保持高的活性。在最佳条件下，固定化XN1菌产絮凝剂可连续达12批次，且絮凝活性均在90％以上，说明利用多孔聚酯泡沫颗粒作为固定化载体，连续生产絮凝剂的方法是可行的。且和游离菌生产絮凝剂相比，生产效率可提高7778％。2．微生物絮凝剂的应用2．1微生物絮凝剂在废水处理中的应用2．1．1红薯淀粉废水红薯淀粉废水是以鲜红薯或红薯干为原料，采用酸沉淀法生产淀粉时产生的废水，它的COD值比较高，多为5000mg／L以上，所以处理比较困难。最近南开大学李琳等【7】利用胶质芽孢杆菌和酿酒酵母能利用水溶性淀粉和蛋白质的特性，直接用红薯淀粉废水培养，并用它们产生的絮凝作用处理红薯淀粉废水。结果表明，在适量氯化钙助絮凝作用下，仅以2．5％的絮凝菌液，在pH值9．5的条件下，絮凝率高达97％，红薯淀粉废水的COD去除率达到65％，pH值8．0左右。经复合微生物絮凝剂处理得到的沉淀物是富含蛋白质的营养物质，干燥后可制备成高级饲料。2．1．2酱油废水的处理曹建平等『s'用微生物絮凝剂M一25应用于酱油废水的处理中，取得了较好的处理效果。M一25处理酱油废水所形成的絮体具有沉降快的特性．在投量为6．0mL／L时，沉淀时间仅为10min时，絮凝率和COD去除率分别达68．5％和74．7％，且在pH值5—9的范围内处理效果较稳定。M一25与AI2(SO)复配后．可提高处理效率。当投加量各为3．OmL／L和6Omg／L，沉降时间为30min时，絮凝率和COD去除率分别达到77．2％和79．8％。2．1．3染料废水的脱色目前的废水处理技术虽能降低BOD，但是对可溶性色素溶液的脱色效果不佳，使用微生物絮凝剂处理可以达到理想的效果。同济大学的