高效優勢菌在工業廢水處理中的應用
摘(zhai)要：簡要概述了(le)高(gao)效(xiao)(xiao)優(you)勢茵(yin)的來源及其生物(wu)強化。主(zhu)要介紹了(le)高(gao)效(xiao)(xiao)優(you)勢茵(yin)在石油、造紙、焦(jiao)化、橡膠、煤氣等工業(ye)廢水處理(li)中的應用(yong)，表明(ming)高(gao)效(xiao)(xiao)優(you)勢茵(yin)用(yong)于處理(li)工業(ye)廢水是有效(xiao)(xiao)方法。
關鍵詞：高效(xiao)優勢茵(yin)；工業(ye)廢水處(chu)理；有(you)效(xiao)方法
近年來，隨著科學技(ji)術和工(gong)業生(sheng)(sheng)產的(de)飛速發(fa)展，工(gong)業廢水中的(de)有機(ji)物種類和數(shu)量激(ji)增，其中大多屬(shu)于難生(sheng)(sheng)物降(jiang)解物質(zhi)，對環境造成了嚴重污(wu)染(ran)，并且(qie)使傳統(tong)的(de)生(sheng)(sheng)物處(chu)理(li)技(ji)術也受(shou)到挑(tiao)戰(zhan)。而高(gao)效優(you)勢菌處(chu)理(li)難降(jiang)解廢水具(ju)有成本低(di)、效率高(gao)、易操作、無二次(ci)污(wu)染(ran)等優(you)點。
1高效優勢菌
高(gao)效(xiao)優勢菌(jun)(jun)是對(dui)某種(zhong)特(te)定的(de)(de)污染物(wu)或者(zhe)特(te)定的(de)(de)某種(zhong)廢(fei)水具有較(jiao)高(gao)的(de)(de)去除降(jiang)解效(xiao)果的(de)(de)細菌(jun)(jun)、真菌(jun)(jun)、酵(jiao)母(mu)菌(jun)(jun)、藻類等微生(sheng)物(wu)。這些具有某種(zhong)特(te)定降(jiang)解能力(li)的(de)(de)微生(sheng)物(wu)可以(yi)經過長(chang)期馴(xun)化從特(te)定的(de)(de)環(huan)境(jing)里(li)分離純化或通過基因手段改造微生(sheng)物(wu)以(yi)使之具有特(te)定的(de)(de)降(jiang)解能力(li)[1]。
1．1高(gao)效優勢菌(jun)的(de)來源高(gao)效優勢菌(jun)一(yi)般通過富集(ji)、馴(xun)化、培養從被污染(ran)的(de)水、土壤或(huo)馴(xun)化好的(de)污泥中分離得到。這些菌(jun)種在(zai)特定(ding)的(de)污染(ran)環境中能夠存
活，它們即使不能利用(yong)污(wu)水中的污(wu)染成分做養分來源，對環境也有一定的耐受能力[2]。
陳華等(deng)人在利用高效優勢菌(jun)處理(li)樟腦(nao)廢水的(de)過(guo)程中(zhong)，所利用的(de)高效優勢菌(jun)是從樟腦(nao)廢水排放口取(qu)出好(hao)氧活性污泥(ni)，通過(guo)富(fu)集、馴化(hua)和分離純化(hua)而得到[3]。
有(you)人采集被采油廢水(shui)長期污(wu)染的(de)土壤、底泥和(he)深井油泥，以無(wu)菌(jun)水(shui)做成稀釋懸液，經(jing)過富集分離、純化獲(huo)得高溫優勢菌(jun)并(bing)用生(sheng)物膜法處理(li)采油廢水(shui)使其達標排(pai)放[4]。也有(you)資料表明(ming)，高效優勢菌(jun)可從自然界中篩選(xuan)出或經(jing)基(ji)因(yin)重組產生(sheng)[5]。康建雄等人從某啤(pi)酒(jiu)集團污(wu)水(shui)處理(li)站取出活性污(wu)泥。經(jing)篩選(xuan)和(he)培養后(hou)用于(yu)高校校區(qu)生(sheng)活污(wu)水(shui)的(de)處理(li)[6]。
1．2高(gao)效優勢菌(jun)的(de)生物(wu)強(qiang)化(hua)(hua)生物(wu)強(qiang)化(hua)(hua)技(ji)術起源(yuan)于20世紀70年代(dai)中(zhong)期。生物(wu)強(qiang)化(hua)(hua)技(ji)術是為(wei)了提高(gao)系統(tong)對污染物(wu)的(de)處理能力。投加從自然界篩選出的(de)優勢菌(jun)或通(tong)過基因組合技(ji)術產(chan)生的(de)高(gao)效菌(jun)種(zhong)．以提高(gao)系統(tong)內生物(wu)處理效率的(de)方法。該技(ji)術的(de)主要(yao)原理如下：
由(you)于(yu)天然生(sheng)(sheng)態系(xi)統的(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物對污(wu)染物的(de)(de)降(jiang)解(jie)不一定有效．為(wei)了(le)提(ti)高(gao)生(sheng)(sheng)物降(jiang)解(jie)反應(ying)器中(zhong)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物的(de)(de)降(jiang)解(jie)能力。通過投加外源高(gao)效微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物來保持并強化(hua)(hua)反應(ying)器中(zhong)存在微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物的(de)(de)活(huo)性，從而提(ti)高(gao)生(sheng)(sheng)物降(jiang)解(jie)效果。生(sheng)(sheng)物強化(hua)(hua)所利用(yong)的(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物來源于(yu)原有的(de)(de)生(sheng)(sheng)物降(jiang)解(jie)體(ti)(ti)系(xi)或經過馴化(hua)(hua)、富集、篩選、培養(yang)獲得(de)[7]，甚至是原來降(jiang)解(jie)體(ti)(ti)系(xi)中(zhong)不存在的(de)(de)外源微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物。
優(you)勢(shi)菌種對(dui)污(wu)染物的(de)(de)生(sheng)物強(qiang)化作(zuo)用(yong)主要表(biao)現(xian)為，優(you)勢(shi)菌種對(dui)污(wu)染物的(de)(de)直接降解作(zuo)用(yong)和優(you)勢(shi)菌種問的(de)(de)共代謝作(zuo)用(yong)以及優(you)勢(shi)菌種對(dui)生(sheng)物降解系統中(zhong)微生(sheng)物種群(qun)和群(qun)落的(de)(de)調節(jie)作(zuo)用(yong)[8]。
2高效優勢菌在工業廢水處理中的應用
高效(xiao)優(you)(you)勢(shi)菌(jun)處理廢水(shui)是通過(guo)富集(ji)、培育、篩(shai)選、馴化等(deng)技(ji)術(shu)從受污(wu)染(ran)(ran)的環境中(zhong)(zhong)分(fen)離(li)(li)出各種高效(xiao)優(you)(you)勢(shi)菌(jun)，混合培養(yang)后再(zai)投入(ru)受污(wu)染(ran)(ran)環境中(zhong)(zhong)，或將已有高效(xiao)優(you)(you)勢(shi)菌(jun)通過(guo)基因重(zhong)組等(deng)技(ji)術(shu)制成新型工程菌(jun)，并通過(guo)分(fen)離(li)(li)、篩(shai)選得(de)到目標污(wu)染(ran)(ran)物的菌(jun)株(zhu)。培養(yang)后投入(ru)到受污(wu)染(ran)(ran)環境中(zhong)(zhong)，以降(jiang)解(jie)廢水(shui)中(zhong)(zhong)的污(wu)染(ran)(ran)物。
近年(nian)來,對高效(xiao)優勢菌及其(qi)應用的研究日漸(jian)成熟(shu)，在這里簡要概述高效(xiao)優勢菌在石油、造(zao)紙(zhi)、焦(jiao)化、橡膠、煤氣等(deng)工業廢(fei)水處(chu)理中的應用。
2．1采(cai)油(you)廢(fei)水采(cai)油(you)廢(fei)水是原油(you)開采(cai)過程(cheng)中產生的(de)采(cai)出廢(fei)水，具有高(gao)溫、高(gao)鹽、污水生化性差等特(te)點。
目前，國內外采油廢水(shui)達標排放的處理(li)方法大都是常規活性(xing)污泥法或其它生物(wu)法處理(li)，存在(zai)很大的局(ju)限性(xing)。利(li)用高效優勢(shi)菌處理(li)采油廢水(shui)是一種(zhong)值得推廣應用的好(hao)方法。
楊(yang)二輝(hui)等人(ren)篩(shai)選(xuan)出對采(cai)(cai)油廢水(shui)(shui)具有獨特(te)降(jiang)解作(zuo)用(yong)(yong)的高(gao)溫優(you)勢菌并采(cai)(cai)用(yong)(yong)接觸(chu)氧化生(sheng)物(wu)膜(mo)法對采(cai)(cai)油廢水(shui)(shui)處(chu)理(li)進行試驗。該菌種(zhong)對含油廢水(shui)(shui)中(zhong)的油、CODcr、硫(liu)化物(wu)和揮發酚(fen)均具有良(liang)好的去除作(zuo)用(yong)(yong)。在污水(shui)(shui)中(zhong)能(neng)迅(xun)速成(cheng)為優(you)勢菌群(qun)且生(sheng)長良(liang)好．能(neng)在超常規(gui)生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)溫度下不經人(ren)工降(jiang)溫直接進行生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)，使高(gao)溫采(cai)(cai)油污水(shui)(shui)直接生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)成(cheng)為可能(neng)[9]。利用(yong)(yong)環境生(sheng)物(wu)技術(shu)，曹明偉也篩(shai)選(xuan)出高(gao)溫優(you)勢菌并用(yong)(yong)生(sheng)物(wu)膜(mo)法處(chu)理(li)采(cai)(cai)油廢水(shui)(shui)使其達標排(pai)放[4]。
2．2造紙廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)制漿造紙行業CEH漂白(bai)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)不僅BOD、COD負荷大、色度(du)高，還含(han)有(you)(you)(you)(you)多種致癌、致突變、致畸(ji)性(xing)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機氯(lv)(lv)化(hua)物(wu)(wu)，對環境和人(ren)類具有(you)(you)(you)(you)極大危害。在(zai)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)處(chu)理(li)中(zhong)，生(sheng)物(wu)(wu)法(fa)的(de)(de)(de)(de)應用最(zui)為(wei)廣泛。但含(han)氯(lv)(lv)造紙廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機氯(lv)(lv)化(hua)物(wu)(wu)不僅難于生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)且對微生(sheng)物(wu)(wu)具有(you)(you)(you)(you)毒害作用。而藍惠霞(xia)[10]等人(ren)和喬(qiao)慶霞(xia)[11]等人(ren)選育(yu)對有(you)(you)(you)(you)機氯(lv)(lv)化(hua)物(wu)(wu)具有(you)(you)(you)(you)獨特降(jiang)解(jie)能(neng)力的(de)(de)(de)(de)優勢菌，避免了生(sheng)物(wu)(wu)法(fa)處(chu)理(li)含(han)氯(lv)(lv)漂白(bai)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)缺點．使得含(han)氯(lv)(lv)漂白(bai)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機氯(lv)(lv)化(hua)物(wu)(wu)和CODcr的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)效果良好。
2．3焦化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)焦化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)CODcr和(he)氨(an)氮(dan)濃(nong)度較高(gao)且(qie)成(cheng)分復雜，含有許多難生物(wu)(wu)(wu)降解的有機物(wu)(wu)(wu)，如吲哚、吡啶(ding)(ding)等(deng)，是一(yi)種毒性很大的廢(fei)水(shui)(shui)，對(dui)環境影響很大。所以，雖然目前國內外焦化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)處理均采用生物(wu)(wu)(wu)法，但生物(wu)(wu)(wu)降解率不高(gao)，處理效果(guo)不夠理想。而現在對(dui)焦化(hua)廢(fei)水(shui)(shui)中CODcr、NH一(yi)N、吲哚、吡啶(ding)(ding)等(deng)污染物(wu)(wu)(wu)采用優(you)勢菌進行降解，已取得(de)顯著的成(cheng)就。
許萍妹、李文英采(cai)用活(huo)性(xing)污泥(ni)作菌(jun)(jun)(jun)種。對活(huo)性(xing)污泥(ni)進(jin)行(xing)梯度(du)馴化。對優勢菌(jun)(jun)(jun)進(jin)行(xing)篩選和分(fen)離得到5株優勢菌(jun)(jun)(jun)．結果表明(ming)．焦(jiao)化廢(fei)(fei)水(shui)經優勢菌(jun)(jun)(jun)處理48h后，COD的最高降(jiang)解(jie)率為(wei)81．1％，氨氮為(wei)51．2％[12]。白(bai)曉平采(cai)用一組優勢菌(jun)(jun)(jun)對焦(jiao)化廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)的吲(yin)哚(duo)、吡啶進(jin)行(xing)降(jiang)解(jie)條件(jian)的實驗研究．其(qi)中(zhong)普通變形桿(gan)菌(jun)(jun)(jun)BH降(jiang)解(jie)吡啶的適宜條件(jian)是：溫度(du)30～45℃．pH7～8．投加(jia)適量Pb2。芽孢(bao)桿(gan)菌(jun)(jun)(jun)DC45降(jiang)解(jie)吲(yin)哚(duo)的溫度(du)20～50℃。pH7～8。投加(jia)適量Zn2 、Fe2 [13]。
2．4橡(xiang)膠(jiao)廢(fei)(fei)(fei)水橡(xiang)膠(jiao)工(gong)業是我國主要的(de)化工(gong)工(gong)業之(zhi)一，橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)過程(cheng)中產(chan)生(sheng)大量有機廢(fei)(fei)(fei)水，對環境的(de)污染嚴重(zhong)(zhong)。隨(sui)著微生(sheng)物治理廢(fei)(fei)(fei)水的(de)研(yan)究受到逐漸重(zhong)(zhong)視，為了提高微生(sheng)物技(ji)術處理橡(xiang)膠(jiao)廢(fei)(fei)(fei)水的(de)效果(guo)，探尋高效優勢(shi)菌處理橡(xiang)膠(jiao)廢(fei)(fei)(fei)水的(de)研(yan)究也已(yi)展開。
陳(chen)錦英等人從生產(chan)環境(jing)中經過(guo)(guo)篩(shai)選(xuan)分離和(he)模擬現場群體降解(jie)(jie)試驗(yan)(yan)獲(huo)得可降解(jie)(jie)促進劑(ji)M鹽的(de)(de)高(gao)(gao)效優(you)勢(shi)菌(jun)(jun)。以(yi)混合(he)菌(jun)(jun)液馴化后進行(xing)模擬現場群體降解(jie)(jie)試驗(yan)(yan)，COD清除(chu)率(lv)平(ping)均為(wei)77．2％[14]。冉巖(yan)等人以(yi)蠟樣(yang)芽(ya)孢桿(gan)菌(jun)(jun)作為(wei)高(gao)(gao)效優(you)勢(shi)菌(jun)(jun)的(de)(de)代(dai)表株(zhu)。通過(guo)(guo)在不同的(de)(de)實(shi)驗(yan)(yan)條件(jian)下(xia)對廢水(shui)處理進行(xing)降解(jie)(jie)功能試驗(yan)(yan)．結(jie)果為(wei)，細(xi)菌(jun)(jun)濃度(du)以(yi)≥5％轉種量。培養18h，COD清除(chu)率(lv)最佳：細(xi)菌(jun)(jun)培養過(guo)(guo)程中供(gong)養和(he)增加碳源(yuan)均有利于COD清除(chu)率(lv)的(de)(de)提高(gao)(gao)；隨著細(xi)菌(jun)(jun)處理有機廢水(shui)時間的(de)(de)延長(chang)。COD清除(chu)率(lv)升高(gao)(gao)明顯。作用(yong)1天為(wei)46．9％。作用(yong)10天為(wei)80．6％[15]。
2．5煤氣廢(fei)水煤氣廢(fei)水中排放(fang)的(de)(de)主要(yao)污染物(wu)包括苯酚(fen)、甲酚(fen)、間苯二(er)酚(fen)及其它酚(fen)類化合(he)物(wu)。這些(xie)化合(he)物(wu)屬(shu)芳香(xiang)族化合(he)物(wu)，毒性高且(qie)難于降解。在各種酚(fen)類中，揮發酚(fen)的(de)(de)毒性最大(da)，若進(jin)人生物(wu)體內，會引起蛋白質變(bian)性和凝(ning)固。
孫學(xue)凱等(deng)人以沈陽(yang)市鐵西煤氣廠瀑(pu)氣池(chi)和(he)(he)沉淀池(chi)中的(de)活性(xing)污泥(ni)作(zuo)為(wei)菌(jun)源(yuan)，苯(ben)酚和(he)(he)間(jian)苯(ben)二(er)酚作(zuo)為(wei)底物，篩選出12株(zhu)脫(tuo)酚能力較強的(de)菌(jun)株(zhu)。在好氧條件下，細菌(jun)將(jiang)酚分(fen)解成二(er)氧化碳(tan)和(he)(he)水，從而達(da)到降解酚的(de)目的(de)。單一菌(jun)株(zhu)對苯(ben)酚和(he)(he)間(jian)苯(ben)二(er)酚的(de)最高去除率(lv)分(fen)別達(da)到83．46％和(he)(he)96．66％：混合(he)菌(jun)株(zhu)具(ju)有(you)協(xie)同代謝的(de)作(zuo)用(yong)，對酚的(de)作(zuo)用(yong)比單一菌(jun)株(zhu)作(zuo)用(yong)明顯，對苯(ben)酚和(he)(he)間(jian)苯(ben)二(er)酚的(de)最高去除率(lv)分(fen)別達(da)到87．28％和(he)(he)97．06％[16]。
3高效優勢菌的應用前景
隨著世界范(fan)圍的環(huan)(huan)境問題日(ri)益嚴重(zhong)．高(gao)效優勢菌在環(huan)(huan)保領域各(ge)個方面(mian)的應用將越(yue)來越(yue)廣(guang)泛．在處理污水、凈(jing)化空氣、改善土壤、促進有機物分解轉化、消除環(huan)(huan)境惡臭、資源(yuan)循(xun)環(huan)(huan)利用等方面(mian)都將會得到廣(guang)泛應用。
參考文獻：
[1]朱亮．EM在污水生物降解中的實驗研究[J]．環境工程，2000，12(9)：15—19．
[2]聶麥茜．優良茵對焦化廢水的降解性能研究[J]．環境工程，2002，20(5)：9—11．
[3]陳華，嚴蓮荷，周申范．高效優勢降解茵處理樟腦廢水[J]．江蘇化工，2005，33(5)：43--45．
[4]曹明偉．高溫優勢茵生物膜法處理采油廢水[J]．化學與生物工程，2005，(1)：47-49．
[5]韓力平，王建龍．生物強化技術處理難降解有機廢水[J]．環境科學，1999，20(8)：100—102．
[6]康建雄．高效復合茵群處理生活污水試驗研究[J]．中國給水排水，2005，21(8)：34—36．
[7]顧繼東．國外環境生物技術的發展和展望[J]．生物技術通報，1999，6：8—11．
[8]全向春．生物強化技術及其在廢水處理中的應用[J]．環境科學研究，1999，12(3)：22—26．
[9]揚二輝．高溫優勢茵生物膜法處理舍油污水的中試[J]．環境工程，2004，22(3)：11-13．
[10]藍惠霞，陳中豪，喬慶霞．固定化優勢茵處理漂白廢水[J]．中國造紙，2004，23(3)：20-22．
[11]喬慶霞，陳教，陳中豪．選育優勢茵處理含氯漂白廢水的研究[J]．中國造紙學報，2004，19(1)：53—55．
[12]許萍妹、李文英．優勢茵對焦化廢水中COD和氨氮處理的研究[J]．煤炭轉化，2005，28(4)：53-56．
[13]白曉平．一組優勢茵對焦化廢水中的吲哚、吡啶進行降解條件的實驗研究[J]．微生物學雜志，20004，24(3)：36—38
[14]陳錦英．降解橡膠工業有機廢水高效優勢茵的篩選研究[J]．環境與健康雜志，2005，22(1)：28—30．
[15]冉巖．高效優勢茵處理橡膠工業有機廢水實驗條件的研究[J]．天津醫科大學學報，2005，1l(1)：15—17．
[16]孫學凱(kai)．處理含酚(fen)廢水中優勢茵的研究[J]．遼寧大學學報，2004，31(2)：184—187．
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