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工業污水處理中的微生物處理技術有哪些?

標簽:工業污水處理

工業污水處理中的污水是水體污染的主要污染源。包括鋼鐵工業廢水,食品工業廢水,印刷廢水,化工廢水等。隨著工業化的發展,含有重金屬離子的廢水產生量越來越多。重金屬離子已成為重要、常見的污染物之一。由于重金屬在生物體內的富集、吸收與轉化,從而通過食物鏈危害人體健康。如致癌、致畸等,故而處理重金屬污染刻不容緩。

微生物處理技術在生活污水處理中的應用已經非常成熟并且全面普及,但是在工業污水的處理中還存在著一定的技術問題。相對于生活污水來說,工業污水的成份要復雜的多,大多數工業污水的COD值都相當高,可生化性差,這就給微生物處理帶來了相當大的難度,有些工業污水甚至還有很高的氨氮指標,增加了微生物處理的難度。但是微生物技術的許多優勢注定了它將是工業污水處理的一個方面,而且目前已經有很多行業的工業污水開始采用微生物處理技術并且得到了穩定的運行數據。

這里主要講述關于污水中重金屬的處理。目前可用的微生物法有生物吸附法、硫酸鹽還原菌凈化法和利用微生物的轉化作用去除重金屬。

1、生物吸附法

生物吸附是利用生物量(如發酵工業的剩余菌體)通過物理化學機制,將金屬吸附或通過細胞吸收并濃縮環境中的重金屬離子,由于重金屬具有毒性,如果濃度太高,活的微生物細胞就會被殺死。所以,必須控制控制被處理水的重金屬濃度。例如用小球藻富集鉻離子,研究表明小球藻富集鉻離子的機制主要表現是表面吸附和主動運輸,在生長期和穩定期小球藻富集的鉻以有機鉻存在,而在衰亡期,小球藻富集的鉻以無機鉻存在。

利用工業發酵后剩余的芽孢桿菌菌體或酵母菌吸附重金屬,具體做法是首先用堿處理菌體,以便增加其吸附重金屬的能力。然后通過化學交聯法固定這些細胞,固定化的芽孢桿菌對重金屬的吸附沒有選擇性(微生物在結合無機污染物上表現出選擇性,多于大多數合成的化學吸附劑,微生物對金屬的吸附和累積主要取決于不同配位體結合部位對對金屬的選擇性)。

可以去除廢水中的Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 去除率可達99%。吸附在細胞上的重金屬可以用硫酸洗脫,然后用化學方法回收重金屬,經過堿處理后的固定化細胞還可以重新用于吸附重金屬。

2、硫酸鹽還原菌凈化法

脫硫弧菌屬硫酸鹽還原菌是厭氧化能細菌,它主要的特征就是在無自由氧的條件下,在有機質存在時通過還原硫酸根變成硫化氫,從中獲得生長能量而大量繁殖。它繁殖的結果是使溶解度很大的硫酸鹽變成了極難溶解的硫化物或硫化氫。這類細菌分布廣泛,海洋、湖泊、河流及陸地上都能存在。在沒有自由氧而有硫酸鹽及有機物存在的地方它就能生長繁殖,其生長溫度為25~35攝氏度,PH值為6.2~7.5.該細菌的作用可將廢水中的硫酸根變成硫化氫,使廢水中濃度較高的重金屬Cu、Pb、Zn等轉變為硫化物而沉淀,從而使廢水中的重金屬離子得以去除。

3、利用微生物的轉化作用去除重金屬

微生物可以通過氧化作用、還原作用、甲基化作用和去烷基化作用對重金屬和重金屬類化合物進行轉化。細菌胞外的莢膜或粘膜層可產生多種胞外多聚體,胞外多聚體能夠吸附自然條件下或廢水處理設施中的重金屬。其主要成分是多糖、蛋白質和核酸。

真菌的細胞壁內含幾丁質,這和N----乙酰葡糖胺多聚體是一種有效的金屬于放射性核素結合的生物吸附劑。經過氫氧化物處理的各類真菌暴露出來的幾丁質、脫乙酰殼多糖和其他金屬結合的配位體,形成菌絲層,可以有效的去除廢水中的重金屬。   

六價鉻具有強烈的毒性,其毒性是三價鉻的100倍,而且能在人體內沉淀。由于六價鉻很容易通過胞膜進入細胞,然后在細胞質、線粒體和細胞核中被還原為三價鉻,三價格在細胞內與蛋白質結合為穩定的物質并且和核酸相作用,而細胞外的三價鉻是不能參透細胞的,細菌利用細胞中的NADH(還原型輔酶Ⅰ,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸的還原態)作為還原劑,在厭氧或好氧的狀態下,將六價鉻還原為三價鉻。如陰溝腸桿菌能抗10000μmol/l鉻酸鹽,在厭氧的條件下能使六價鉻還原為三價鉻,三價鉻可以通過沉淀反應與水分離而被去除。

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好氧污水處理菌種培育方法有哪些?

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直接引進種菌種培菌:有些特殊水質菌種難于培養,還可利用當地科研力量,利用專業的工業微生物研究所培養菌種后再接種培養-污水處理,如PVA(聚乙烯醇)好氧消化即有專門好氧菌。在工業污水處理此種培菌法,投資大,周期長,只有特殊情況才用。

2019-01-15
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