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微生物絮凝剂絮凝活性的影响因素

作者: 长沙固特瑞  浏览量:2018  发布时间:2017-11-14

微生物絮凝剂絮凝活性的影响因素

1 絮凝剂的分子量、分子结构

絮凝剂分子量大小对其絮凝效果的影响很大,分子量越大,絮凝活性越高。当絮凝剂的蛋白质成分降解后,分子量减小,絮凝活性明显下降。一般线性结构的分子比非线性结构的分子的絮凝效果好,分子结构交链越多或支链越多,其絮凝效果则越差[6]。

2 絮凝剂的投加剂量

对于某种微生物絮凝剂,要取得最佳絮凝效果,均有一个最佳投量。随着絮凝剂的加入,开始时,絮凝活性逐渐增强,当絮凝剂浓度值达到一定范围时,絮凝活性达到最佳,当浓度继续增加时,絮凝活性急剧下降,造成水的浓度增大,胶体的颗粒的布朗运动减弱,碰撞机会减少,不利于胶粒脱稳凝聚,絮凝恶化。

3 温度

适当提高温度可促进絮凝,使絮凝效率提高。然而高温会严重影响某些微生物絮凝剂的效率。这主要是因为絮凝物质结构上含有蛋白质或肽链的絮凝剂一般都是热不稳定的,高温可使这些高分子物质空间结构改变,导致变性,某些活性基团不再与悬浮颗粒结合,从而表现出絮凝活性的下降。然而由糖类构成的絮凝剂则是热稳定的,它们对温度不敏感,絮凝剂活性不随温度的改变而改变,或者改变较少。

4 pH值

pH值对微生物絮凝剂絮凝活性的影响主要是通过酸碱度的变化,影响微生物絮凝剂及悬浮颗粒表面的电荷的性质、数量及中和电荷的能力。不同的絮凝剂对pH值变化的灵敏度不一样,同一种絮凝剂对各种的废水有不同的初始pH值要求。如真菌Paecilomyces sp.产生的絮凝剂聚半乳糖胺,在pH为4~7.5范围内, 絮凝能力最强,但当溶液pH小于3或大于8时,絮凝能力会急剧下降至0[7]。


 微生物絮凝剂在水处理中的应用


微生物絮凝剂具有高效、安全、不污染环境等特点,因此在给水处理,城市污水处理,食品加工、发酵、化工、畜牧等行业废水处理等方面的应用前景是非常广泛的。

2在废水处理中的应用

2.1 城市生活污水

用从城市生活污水中分离出的具有絮凝、降解作用的高效混合菌群对生活污水进行处理,可使污水的COD和BOD5的去除率达到100%[8]。用絮凝剂TH6处理生活污水,其COD和SS的去除率分别达到68%和91%[9]。

2.1.1.畜产废水

畜禽废水的COD较高,是属于较难处理的一类高浓度有机废水。采用合成有机絮凝剂虽然有较好的效果,但存在二次污染。微生物絮凝剂可以有效去除畜牧废水中的TOC和TN。R. Kurane在80 mL畜牧废水中加入l00 mL Ca2+溶液(1%的浓度)和5 mI 红平红球菌(Rhodocoddus erythropolis)培养物,可以使TOC从1420mg/L下降到425mg/L,使TN从420 mg/L降为215 mg/L,去除率分别为70%和40%[5]。

2.1.3 食品工业废水

由于微生物絮凝剂具有安全、无毒的特性,逐渐在食品废水处理中被采用,并达到了满意的效果。如用微生物絮凝剂普鲁兰处理味精废水,其COD和SS的去除率可达到40%左右,其浊度去除率可达99%[11]。邓述波等用MBFA-9处理淀粉厂的黄浆废水,无论是悬浮物还是COD的去除率均高于传统的化学絮凝剂PAM,且可回收蛋白质成分作饲料[7]。

2.2 其他方面的应用

2.2.1发酵产品的固液分离

利用絮凝剂对细胞具有优良的沉降性能来去除发酵液中的菌体,可大大减少能耗、降低成本,且操作简单、管理方便。如在酿酒工业中[12],用有絮凝性能的酵母替代没有絮凝性能的酵母可以酿出质量更好的啤酒;另外,在生物乙醇和面包发酵酵母的生产中也应用了这种絮凝剂。用絮凝方法可以提高去除固体物的效率,减少处理时间,有助于降解不稳定生物物质以及节省成本。

2.2.2 膨胀活性污泥的处理

污泥膨胀主要是由于丝状菌过量生长,致使沉降性能变差,活性污泥处理系统的效率常因此而降低,微生物絮凝剂能够有效地改善污泥的沉降性能,防止污泥解絮,提高整个处理系统的效率。

微生物絮凝剂具有高效、无毒、无二次污染、来源广等特点,被人们认为最有发展前景的环境友好型絮凝剂。目前,微生物絮凝剂还处于实验室研究阶段,离工业化生产还有很大的距离。因此,微生物絮凝剂具有广阔的发展前景。今后的工作重点主要集中于:高产菌核的筛选、培养条件的优化、生产的产业化、微生物絮凝剂的化学组成和理化性质及絮凝机理等方面的研究。

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