傳統的無機絮凝劑和合成的有機高分子絮凝劑的大量使用,會造成對環境的二次污染,危害人類健康。微生物絮凝劑是新開發的一種很有前途的絮凝劑。細菌中有許多菌種都具有絮凝作用,至今發現的具有絮凝作用的微生物種有17種以上。放線菌、霉菌、酵母菌,乃至原生動物的一些菌種、藻類都具有絮凝作用。它們分布廣泛,大量存在于土壤、活性污泥、沉積物及污水中,資源極其豐富。這些微生物細胞壁表面的胞外聚合物有絮凝作用。微生物絮凝劑的主要成分有糖蛋白、多糖、蛋白質、纖維素和DNA等,它們具有無毒、安全、高效、可生物降解、無二次污染等優點,可用于污水和工業廢水處理及一些工業分離過程等。
20世紀3o年代美國科學家Butterfield從活性污泥中篩選出菌膠團產生菌,這也是最早發現的絮凝劑產生菌。80年代后期,倉根隆一郎等人從土壤中篩選到紅平紅球菌s一1菌株,并制成了由其產生的NOC一1微生物絮凝劑。1986年RyuichiroKurane等人將NOC一1用于畜產廢水、膨脹污泥和磚場生產廢水等的處理,均取得了很好的效果,被認為是目前發現的最好的微生物絮凝劑。NOC一1也是目前研究最為深入透徹的MBF,有關研究的報道較多。近年來,倉根隆一郎主要研究如何降低其生產成本,并已取得了一定的成果。他用乙醇作碳源,用豆餅、水產廢水和牛血取代酵母膏作氮源,培養基價格下降2/3以上,而所產絮凝劑的絮凝活性仍很高。從土壤中分離出一株革蘭氏陰性菌——產堿桿菌AL一201,該菌在含有蔗糖的培養基中生長并分泌絮凝劑。
我國對于微生物絮凝劑的研究起步較晚,從20世紀9o年代起,國內有關絮凝劑產生菌及微生物絮凝劑的報道日漸多了起來,特別是近幾年來已篩選出來了不少用于制備MBFs的優良菌株。最近童旭卿等優選了對染料有較好絮凝脫色作用的六種菌株,開發了NAT型生物絮凝劑,對直接黑染料生產廢水的脫色率可達60%。黃民生等人采用C,CL培養基,從活性污泥中分離出微生物而研制成絮凝劑。它對堿性染料廢水色度的去除率在9o%以上。李風琴等研究從九江化纖廠污水處理二沉降池污泥中篩選培養出的高絮凝活性微生物絮凝劑M}ⅨGS2對凱利印染公司靛藍印染廢水的脫色,結果表明,該微生物絮凝劑有很好的脫色效果。當印染廢水pH為10.5,加1%的助凝劑的CaCI24mL,微生物絮凝劑的添加量為0.4mL脫色率可高達96.5%t1。
微生物絮凝劑目前在水處理方面的應用還不是很廣泛,但其應用的結果已經顯示了它的優越性。特別是對高濃度有機廢水、染料廢水、高濃度無機懸浮廢水、化工廢水凈化和城市生活污水處理等方面都有很好的處理效果。在對高濃度的有機廢水的處理中,如畜產廢水是較難處理的一類廢水,用NOC一1微生物絮凝劑加Ca2處理10分鐘后,上清液接近透明,TOC(總有機碳)、O值均顯著降低,濁度去除率達94.5%。在制革工業廢水中加入C一62菌株產生的絮凝劑,濁度去除率可達96%。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔術文檔。
目前,我國微生物絮凝劑的研究基本上仍停留在實驗室階段,并且多數集中在絮凝劑產生菌的篩選研究方面。我國在實現微生物絮凝劑工業化生產和應用上還需要我們去做大量的工作。今后微生物絮凝劑的發展趨勢應主要集中在研究、推廣工業化生產應用,降低生產成本,開發、構建有高效處理能力的工程菌以及復配絮凝劑上。廢水處理中單靠一種絮凝劑很難獲得好的處理效果,對絮凝劑進行復配開發使用,能大幅度提高絮凝劑的絮凝效率,降低處理費用。