冷軋含油廢水處理專用微生物菌劑的研制與應用
來源：上海國厚(hou)環保科技有限公司 閱(yue)讀(du)：6862 更(geng)新(xin)時間：2012-05-24 14:36一、研制專用高效微生物菌劑的意義(yi)和(he)原理
2002年寶鋼和合(he)作單位(wei)共同首(shou)次在(zai)2030冷軋廠廢(fei)水(shui)站利用(yong)進口(kou)菌種定向誘變(bian)，復合(he)成功了(le)高(gao)效(xiao)專用(yong)菌劑，在(zai)處(chu)理(li)冷軋含油廢(fei)水(shui)領域取得了(le)可喜(xi)的成效(xiao)。2004年又(you)在(zai)1420冷軋廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)中成功應用(yong)了(le)國產(chan)專用(yong)復合(he)微生物菌劑—寶金清。價(jia)格只有進口(kou)菌劑的三分(fen)之一，現該產(chan)品(pin)已在(zai)寶鋼、首(shou)鋼、邯鋼等二十余家鋼鐵企業(ye)(ye)使用(yong)，為我國鋼鐵企業(ye)(ye)節能(neng)減排可持續發展作出了(le)貢獻。
鋼廠(chang)冷軋含油廢(fei)(fei)(fei)水是(shi)一(yi)類處(chu)理(li)難度(du)很(hen)大的(de)廢(fei)(fei)(fei)水，一(yi)般的(de)活性污(wu)泥微生物(wu)對該廢(fei)(fei)(fei)水中的(de)污(wu)染物(wu)降解效(xiao)果不佳，加之廢(fei)(fei)(fei)水的(de)成分(fen)復雜、油分(fen)含量高，水量大、水質波(bo)動變化較大，在廢(fei)(fei)(fei)水生化處(chu)理(li)中往(wang)往(wang)不易穩定達(da)標(biao)。由于微生物(wu)具有種(zhong)類多(duo)、分(fen)布(bu)廣、代謝(xie)類型(xing)多(duo)樣、生長(chang)繁殖快(kuai)、代謝(xie)強度(du)大、易變異和共(gong)代謝(xie)等一(yi)系列重(zhong)要特(te)點，人們意識(shi)到從環境中尋找合(he)適(shi)的(de)微生物(wu)，研制開發高效(xiao)專(zhuan)用的(de)復合(he)菌(jun)劑，應(ying)是(shi)污(wu)染治(zhi)理(li)解決類似難題的(de)一(yi)條有效(xiao)途徑。
近半個多(duo)世紀來(lai)(lai)，由于工業化的(de)發(fa)展出現了大量人工合成的(de)有機化合物(wu)(wu)，如(ru)殺蟲劑(ji)、除(chu)草劑(ji)、洗滌劑(ji)、增塑(su)劑(ji)、塑(su)料等。這(zhe)些有機物(wu)(wu)對(dui)地球來(lai)(lai)講是新參加進(jin)來(lai)(lai)的(de)成員。開始微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)很難降解它們，但由于微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)具有很強的(de)變異性，近些年來(lai)(lai)，許(xu)多(duo)難降解的(de)化合物(wu)(wu)已陸(lu)陸(lu)續續地找到了能分解它們的(de)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)種(zhong)類。尤其(qi)值得注意(yi)的(de)是微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)共代(dai)謝作用。
所謂“共代謝”（co-metabolism）又稱協同代謝。一些(xie)難降(jiang)(jiang)解(jie)的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)，通過微生物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)能(neng)被改變(bian)化學結構，但(dan)并不能(neng)被用(yong)作(zuo)(zuo)碳(tan)(tan)源和能(neng)源，它們必須從其(qi)它底物(wu)(wu)(wu)獲取大部或(huo)全(quan)部的(de)(de)碳(tan)(tan)源和能(neng)源，這(zhe)樣的(de)(de)代謝過程謂之共代謝。也就是說，有(you)些(xie)不能(neng)作(zuo)(zuo)為唯一碳(tan)(tan)源與能(neng)源被微生物(wu)(wu)(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)，當提(ti)供其(qi)它有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)作(zuo)(zuo)為碳(tan)(tan)源或(huo)能(neng)源時，這(zhe)一有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)就有(you)可能(neng)因(yin)共代謝作(zuo)(zuo)用(yong)而被降(jiang)(jiang)解(jie)。
例如，牝牛分(fen)枝(zhi)桿菌（Mycobacterium vaccea）在丙烷(wan)上(shang)生長的(de)同時，有能力共代謝環(huan)己烷(wan)，將環(huan)己烷(wan)氧(yang)化成能被假(jia)單胞菌種群利(li)用的(de)環(huan)己酮，而這些假(jia)單胞菌沒(mei)有能力直(zhi)接利(li)用環(huan)己烷(wan)。環(huan)己烷(wan)的(de)共代謝分(fen)解(jie)如下圖所示(shi)：
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微(wei)(wei)生物的(de)(de)共(gong)代(dai)謝(xie)作用(yong)，大大增加了(le)一(yi)些難降解(jie)(jie)物質在環境中被生物降解(jie)(jie)的(de)(de)可(ke)能性。例如，有些不易(yi)降解(jie)(jie)的(de)(de)農(nong)藥，它(ta)們并不能支(zhi)持(chi)微(wei)(wei)生物的(de)(de)生長(chang)，但(dan)它(ta)們有可(ke)能通過幾(ji)種微(wei)(wei)生物的(de)(de)共(gong)代(dai)謝(xie)作用(yong)而得到部分(fen)的(de)(de)或全部的(de)(de)降解(jie)(jie)。例如，通過產氣(qi)氣(qi)桿菌(jun)（Aerobacter aerogenes）和氫單胞菌(jun)（Hydrogenomonas sp.）的(de)(de)共(gong)代(dai)謝(xie)作用(yong)，可(ke)將DDT轉變(bian)成對氯苯乙酸，后者可(ke)由其他微(wei)(wei)生物進一(yi)步分(fen)解(jie)(jie)。可(ke)見微(wei)(wei)生物的(de)(de)共(gong)代(dai)謝(xie)作用(yong)在自然界難降解(jie)(jie)物質的(de)(de)分(fen)解(jie)(jie)中具(ju)有極其重要的(de)(de)意義。
微生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)易變異和(he)具有共代謝(xie)作(zuo)用的(de)(de)特點，為污染物(wu)(wu)降解(jie)高效微生(sheng)物(wu)(wu)菌劑的(de)(de)研制(zhi)、開發，提供了重(zhong)要的(de)(de)理論支持，并大大促進了污染控制(zhi)微生(sheng)物(wu)(wu)工(gong)程的(de)(de)應用實踐(jian)。
二、復合微生物菌劑研制(zhi)的新(xin)進展
高效(xiao)復合(he)(he)(he)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)菌(jun)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)制(zhi)、開發(fa)和(he)工業(ye)化生(sheng)產，在發(fa)達國(guo)家已有(you)(you)數十年(nian)歷史(shi)，近年(nian)來，從(cong)美國(guo)、加(jia)拿大(da)、日本、丹麥、荷蘭、波蘭和(he)我(wo)國(guo)的(de)(de)(de)(de)臺灣等(deng)地都(dou)有(you)(you)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)菌(jun)劑(ji)(ji)產品的(de)(de)(de)(de)輸入(ru)。我(wo)國(guo)起步雖(sui)較晚但(dan)發(fa)展很(hen)快(kuai)，例(li)如，上海工業(ye)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)研(yan)(yan)究(jiu)所就曾開發(fa)岀可應用(yong)于(yu)環(huan)境治理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)菌(jun)種(zhong)多達百余種(zhong)，其中特別耐毒的(de)(de)(de)(de)假單胞菌(jun)就有(you)(you)近十種(zhong)。近年(nian)來，國(guo)內在大(da)量(liang)研(yan)(yan)究(jiu)成(cheng)果的(de)(de)(de)(de)基礎上，已出現了一系列針對特定(ding)污染物(wu)處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)(zhuan)用(yong)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)菌(jun)劑(ji)(ji)。例(li)如，有(you)(you)專(zhuan)(zhuan)用(yong)于(yu)降(jiang)解表(biao)面活性劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)復合(he)(he)(he)菌(jun)劑(ji)(ji)、降(jiang)解酚類等(deng)芳(fang)香族(zu)化合(he)(he)(he)物(wu)的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)(zhuan)用(yong)菌(jun)劑(ji)(ji)、紙漿和(he)造紙廢水處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)(zhuan)用(yong)復合(he)(he)(he)菌(jun)劑(ji)(ji)、用(yong)于(yu)污泥減量(liang)的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)菌(jun)劑(ji)(ji)以(yi)及處理(li)(li)油(you)脂廢水、處理(li)(li)臭(chou)氣(qi)異味的(de)(de)(de)(de)專(zhuan)(zhuan)用(yong)菌(jun)劑(ji)(ji)等(deng)等(deng)。
上海國厚環(huan)保科技(ji)有限公司依托了(le)一批長期(qi)從事環(huan)境微(wei)生(sheng)物(wu)研(yan)究工作的(de)專家(jia)，在(zai)他們(men)的(de)指導和幫助下，通過純(chun)種(zhong)培育，定向誘變，研(yan)制成(cheng)可處理(li)冷軋含油廢水的(de)專用高(gao)效復合菌劑“寶(bao)金(jin)清SBJD生(sheng)物(wu)活液”，并在(zai)寶(bao)鋼(gang)工程技(ji)術公司水處理(li)資深(shen)專家(jia)等有關專家(jia)的(de)大力支持下，在(zai)寶(bao)鋼(gang)1420處理(li)“PSA”脫脂等廢水處理(li)的(de)課(ke)題中(zhong)應用并取得成(cheng)功。有關專家(jia)確認(ren)，“SBJD”不但效果顯著，而且可以替(ti)代原先依靠進口的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)菌劑。如今(jin)寶(bao)金(jin)清“SBJD生(sheng)物(wu)活液”，已實現了(le)工業(ye)化生(sheng)產。
三、復合微生物菌劑“寶金(jin)清”的特性(xing)及應用(yong)方法
寶金清(qing)SBJD生物活液是經菌(jun)種篩選、純種培(pei)育、定向(xiang)復合等技術(shu)研制成(cheng)的(de)高(gao)效微生物菌(jun)劑，主要由嗜熱(re)脂(zhi)肪芽胞桿菌(jun)（Bacillus stearothermophilus）、解脂(zhi)假絲酵母（Candida lipolytica）、以及(ji)假單(dan)胞菌(jun)（Pseudomonas）等類群中的(de)功能(neng)菌(jun)復合而成(cheng)。應用(yong)結果(guo)表明(ming)，投入(ru)該菌(jun)劑的(de)處理(li)系(xi)統(tong)，可大幅度(du)提高(gao)對污(wu)染負(fu)荷高(gao)、降(jiang)解難(nan)度(du)大的(de)工業(ye)廢(fei)水(shui)如冷(leng)軋含(han)油(you)廢(fei)水(shui)的(de)生化處理(li)能(neng)力(li)和(he)系(xi)統(tong)的(de)耐沖(chong)擊(ji)能(neng)力(li)，有利于出水(shui)穩定達(da)標。
芽胞桿菌是寶金清菌劑中的主要優勢功能菌群之一，它們在自然界廣泛分布，其中許多菌對多種有機物有很強的分解能力。在寶金清菌劑中主要是嗜熱脂肪芽胞桿菌（B.stearothermophilus）。
寶(bao)金(jin)清菌劑(ji)中的(de)解(jie)脂假(jia)(jia)絲(si)酵母（Candida lipolytica），是一類以出芽方式繁殖形成假(jia)(jia)菌絲(si)的(de)假(jia)(jia)絲(si)酵母菌，這類菌利(li)用(yong)碳氫化(hua)合物的(de)能力(li)特強，它(ta)們在含油(you)廢水處理中發(fa)揮(hui)著重要作用(yong)。
假單胞菌(jun)（Pseudomonas）為格蘭氏陰性菌(jun)，極生(sheng)(sheng)鞭毛，直或(huo)略彎(wan)曲的(de)(de)桿菌(jun)，好氧生(sheng)(sheng)長(chang)，不(bu)產(chan)芽胞，生(sheng)(sheng)長(chang)所需能量主要來自(zi)于有(you)氧呼(hu)吸。廣泛分布(bu)在土壤、水體、污(wu)物及(ji)空(kong)氣中。基質利(li)用(yong)的(de)(de)廣譜性，是這類菌(jun)重要的(de)(de)代謝和生(sheng)(sheng)理特征(zheng)。有(you)的(de)(de)菌(jun)甚至(zhi)能利(li)用(yong)90種以上的(de)(de)有(you)機物作為唯一的(de)(de)碳源和能源進行生(sheng)(sheng)長(chang)。它們對(dui)雜環和芳香類化合物的(de)(de)利(li)用(yong)、降解能力，是其他類群(qun)微(wei)生(sheng)(sheng)物遠(yuan)遠(yuan)不(bu)及(ji)的(de)(de)。
正是由于寶金清菌劑中(zhong)存(cun)在著(zhu)這些功能性微生物(wu)，它們對冷軋含(han)油廢水中(zhong)各類污染物(wu)進行著(zhu)高效的(de)協同降解作用，是促使(shi)該廢水有效處理和穩定(ding)達標的(de)關鍵(jian)。
在(zai)實際應(ying)用中，為有(you)效地解決復(fu)合(he)(he)微(wei)生物長途運輸(shu)后復(fu)蘇以及應(ying)用中菌(jun)(jun)種流失等問題，“國(guo)厚”環保公司還研制了SBJD專用活性生物營養劑和特(te)殊添加劑，只要適時、適量(liang)地與菌(jun)(jun)劑配合(he)(he)使用，并控制好合(he)(he)適的(de)(de)溫度、溶解氧、pH值，該(gai)復(fu)合(he)(he)微(wei)生物專用菌(jun)(jun)劑寶金清對冷軋(ya)含油廢水中COD的(de)(de)降(jiang)解是(shi)十(shi)分有(you)效的(de)(de)。
在高(gao)(gao)效復合微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)菌劑“寶金清(qing)SBJD生(sheng)(sheng)物(wu)活液”研制(zhi)成(cheng)功后，曾一度為(wei)了技(ji)術保(bao)密，該(gai)菌劑只供本(ben)單位(wei)承接的工程專用。為(wei)了減輕企(qi)業(ye)處理工程的營運(yun)費(fei)用，上海國厚環(huan)保(bao)科技(ji)有(you)限公司與上海東振(zhen)環(huan)保(bao)工程技(ji)術有(you)限公司緊密合作，加快了該(gai)高(gao)(gao)效復合微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)菌劑的規(gui)模(mo)化生(sheng)(sheng)產和商品(pin)化運(yun)轉(zhuan)的步(bu)伐，打破企(qi)業(ye)間的技(ji)術壟斷壁壘，決(jue)定向所有(you)需要改善生(sheng)(sheng)物(wu)治(zhi)理工程的企(qi)業(ye)供應(ying)高(gao)(gao)效復合微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)，并提供技(ji)術支持，為(wei)加快治(zhi)理嚴重的環(huan)境污染作貢獻(xian)。
