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微生物絮凝剂产生菌的筛选

微生物絮凝剂产生菌的筛选
微生物絮凝剂产生菌的筛选

随着人类经济活动的不断发展和生活水平的日益提高,相应产生出越来越多的各种生产生活废弃物,对环境造成了巨大的破坏作用。废水、废气、固体废弃物三大公害污染物中以废水的危害尤为突出,世界各国对于由污染而引起的水环境质量恶化现象十分重视,各种污水治理方法不断地被开发应用,其中污水的絮凝处理得到了广泛的认可和推广,絮凝剂也被广泛地应用于给水净化、工业用水与废水及城市污水处理以及污泥脱水等水处理工艺中,而且在发酵工业后处理、食品工业、选矿等的固液分离中也得到了较好的应用。

水处理工程中常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂。无机及有机高分子絮凝剂都具有一定的毒性,且会对环境造成二次污染等,会对人类健康与生态系统产生严重影响[1]。在给水处理中使用最多的无机絮凝剂主要是无机铝盐,如聚合氯化铝(PAC),其对与原水浊度的去处有很好效果,但也会造成处理后出水中铝离子含量过高而易引起老年痴呆症等问题,聚丙烯胺(PAM)作为合成有机高分子絮凝剂的代表,虽然用量少,絮体沉降速度快等优点,但其单体有强烈的神经毒性和佷强的致畸、致癌、致突变效应,在应用上也受到很大的限制[2]。许多国家已禁止或限制使用此类絮凝剂。同样无机铁盐也是无机絮凝剂的主要代表,但在其使用过程中的不安全性和对环境的潜在二次污染越来越引起人们的重视。在实际应用中使用无机絮凝剂会导致处理后的水中残留金属离子,同时产生大量的含铁等污泥,处理处置难度大。此外铁盐有一定腐蚀性,而且容易残留铁离子,使被处理后的水带有颜色,影响水质感官。市场上已有被替代的趋势。有机合成高分子絮凝剂往往需要进行化学改性,而且其絮凝效能大都不如合成高分子絮凝剂,在研究和应用上有较大的局限性。因此,研究开发安全无毒,絮凝活性高效,廉价,易于降解,不造成二次污染,和对环境友好的新型絮凝剂具有特别重要意义。所以,微生物絮凝剂已成为该领域的研究热点,为水处理技术研究提供了一个新方向,幷引起国内外环保工作者的高度重视。天然生物高分子絮凝剂对人体无害,可以被生物降解,对生态环境无不利影响,远比无机絮凝剂与有机合成高分子絮凝剂安全。目前对微生物絮凝剂的研究大多都停留在实验室研究阶段,远未达到大规模的应用和工业化生产阶段。主要制约微生物絮凝剂未来发展的关键问题在于生产成本过高和产量过低。由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子界絮凝剂方面研究的重要课题。

本文主要从河内污泥,土壤和活性污泥中分离和筛选出高活性微生物絮凝剂产生菌,对其微生物絮凝剂产絮菌的培养基种类,三角瓶塞子的影响,菌种OD

值生长曲线,菌株诱变情况,絮凝效果及其絮凝特性进行了讨论。

1 微生物絮凝剂概述

1.1 微生物絮凝剂的定义

微生物絮凝剂(MBF)是利用现代生物技术,通过微生物发酵、分离提取、精制,从微生物菌体或者其分泌物中得到的具有絮凝活性的次生代谢产物,可以使液体中不易沉降的固体悬浮颗粒和胶体颗粒等凝聚、沉降的特殊高分子带谢产物,并且具有无毒、安全、能自然降解的新型水处理剂。由于它可以克服无机和合成有机高分子絮凝剂固有的絮凝效率低、存在二次污染、对人类的毒性效应等缺陷,因此,微生物絮凝剂(MBF)的研究在整个世界范围内引起了广泛关注,已成国际研究的热点课题。

1.2 微生物絮凝剂的种类

微生物絮凝剂(MBF)产生菌具有来源广泛,种类繁多,至今发现的具有絮凝性的微生物达32种,其中细菌18种,分别为粪产-碱菌属(Alcaligenes faecalis)、协腹产碱杆菌(Alcaligenes latus)、渴望德莱菌(Alcaligenes cupidus)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、棒状杆菌属(Corynebacterium brevicale)、暗色孢属(Dematium sp.)、草分枝杆菌属(Mycobacterium phlei)、红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)、铜绿假单胞菌属(Pseudomonas aeruginosa )、荧光假单胞菌属(Pseudomonas fluorescent)、粪便假单胞菌属(Pseudomonas faecalic)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、嗜虫短杆菌(Brevibacterium insectiphilum)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)、环圈项圈蓝细菌(Anabaenopsis circularis)、厄式菌属(Oerskcovia sp.)和不动细菌属(Acinetobacter sp.);真菌9种,分别为酱油曲霉(Aspergillus sojae)、棕曲霉(Aspergillus ochraceus)、寄生曲霉(Aspergillus parasiticus)、赤红曲霉(Monascus anka)、拟青霉属(Paecilomyces sp.)、棕腐真菌(brown rot fungi)、白腐真菌(white rot fungi)、白地霉(Geotrichum candidum)和粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces prombe);放线菌5种,分别为椿象虫诺卡菌

(Nocardia restriea)、红色诺卡菌(Nocardia rhodnii)、石灰壤诺卡菌(Nocardia calcarca)、灰色链霉菌(Streptomyces griseus)和酒红链霉菌(Streptomyces vinaceus)[3]。微生物絮凝剂(MBF)是天然高分子絮凝剂的重要种类,主要成分为糖蛋白质,多糖,蛋白质和纤维素等具有高效,无毒和以生物降解等特点。与传统絮凝剂相比,他们不仅可以提高被絮凝物质的沉降性能,而且对环境无二次污染,使用方便,安全,应用范围广[4]。

微生物絮凝剂按照来源和生产方式不同分为:

(1)直接利用微生物细胞的絮凝剂。例如某些细菌、放线菌和酵母菌,他们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。

(2)利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂。絮凝酵母的絮凝机理在于细胞外壁的甘露聚糖与细胞表面蛋白结合引起细胞凝集。另外,酵母细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酰葡萄糖胺等成分均可用作絮凝剂。丝状真菌细胞壁还有一种重要的多糖-几丁质。几丁质经碱水解后产生带正电、高效无毒的脱乙酰几丁质,后者含有活性NH2-和OH-,对许多微生物菌体和其他带负电的离子有极强的凝聚力。它还可以作为一种助剂与其它阴离子絮凝剂配合使用,加大絮体。据报道,在适当的pH值等条件下,几十mg/kg的脱乙酰几丁质可去除谷氨酸发酵液中90%的菌体。海藻酸钠与脱乙酰几丁质配合使用可以用于酒类除浊。此外,目前已广泛用作絮凝剂的褐藻酸也是一些褐藻细胞壁的成分。

(3)利用生物细胞代谢产物的絮凝剂。微生物细胞产生的具有絮凝活性的代谢产物有的储藏在细胞内作为内源代谢产物,例如利用某些菌体细胞内聚集的多聚磷酸盐作絮凝剂;有的则分泌到胞外,或黏附在菌细胞表面,或游离于发酵液中[5]。人们所普遍研究的是直接利用微生物细胞的絮凝剂,目前发现的有一些细菌及放线菌,霉菌,酵母等,他们都普遍存在于污泥,土壤中。而从微生物细胞壁中获得的絮凝剂其成分都含有亲水的活性基团,如氨基、羟基、羧基等,比如从丝状真菌的细胞壁多糖,革兰氏阴性细菌中的脂多糖和蛋白质,革兰氏阳性细菌中的磷壁质、蛋白质及肽聚糖中的N一乙酰葡萄糖胺和N一乙酰胞壁酸。微生物细胞的代谢产物有的是贮藏在细胞内,有的则分泌到细胞外。分泌到细胞外的物质主要是细菌的荚膜和粘液质。除水分外,它们的主要成分是多糖及少量的蛋白质、多肽、脂类及其复合物,

这些物质都可用作絮凝剂,但贡献最大的还是多糖类。这些已经鉴定的絮凝性微生物大量存在于土壤、活性污泥和沉积物以及污水中,从这些微生物中分离出来的絮凝剂不仅可以用于处理废水和改进活性污泥的沉降性能,还能用在微生物发酵工业中进行微生物细胞和产物的分离。

1.3 微生物絮凝剂的特点

目前广泛使用的絮凝剂主要有两大种类:一、无机盐类物质,例如铝盐、铁盐及其聚合物;二、有机高分子物质,例如聚丙烯酰胺衍生物等。但是,这些传统的无机絮凝剂具有用量大、絮凝效果受水温水质条件影响大,具有一定毒性,对环境造成二次污染,对人类健康与生态环境产生不良影响。例如铝盐系絮凝剂的频繁使用,会导致水中铝离子浓度过高,引起老年痴呆等问题。有机高分子絮凝剂的残留物对人体的健康有很大的危害,对神经具有毒性,并有佷强的致畸、致癌、致突变“三致”效应。

微生物絮凝剂是经过微生物分泌代谢之后产生的,对人体和动植物无任何伤害,并且至今为止,还没有有关有毒性的报道。生物絮凝剂正好克服了这些缺点,有絮凝性好、效果稳定、无二次污染、安全无毒、可显著提高污水处理效率等特性,可以应用于废水处理、饮料工业、生物制药等方面,近些年来一直受到广泛的关注。与常见的无机絮凝剂和有机合成高分子絮凝剂相比,微生物絮凝剂具有许多独特的优点,主要体现在以下几个方面:一、无毒无害,安全性高。微生物絮凝剂被认为是一种天然无毒的有机高分子化合物,对环境和人体均无毒无害。经小白鼠安全性实验证明,微生物絮凝剂能用于食品、医药等行业的发酵后处理,对人体和动物无害。二、易被微生物降解,无二次污染。微生物絮凝剂主要是微生物的次生代谢产物,如糖蛋白、黏多糖、蛋白质、纤维素和DNA等,这些物质都具有很好的可生化性,所以不会像无机絮凝剂和有机合成高分子絮凝剂那样产生二次污染。目前使用的无机盐类絮凝剂会使水体在处理过程中残留一定量的无机盐离子,不仅会影响产品的风味、口感,而且会危害到人类的健康。此类物质不易被降解,而且其单体往往是人类神经的致毒剂和癌症的诱发剂。三、适用范围广,脱色效果独特。微生物絮凝剂对多种废水有理想的絮凝效果,与无机絮凝剂和有机合成高分子絮凝剂相比,微生物絮凝剂处理污水后,更易于固液分离,沉淀物生成量少,而且在污水脱色、污

泥脱水等方面效果独特。微生物絮凝剂能絮凝处理的对象较广,有活性污泥、粉煤灰、果汁、饮用水、河底沉积物、细菌、酵母菌以及各种生产废水。四、某些微生物絮凝剂的pH值稳定,热稳定性好,用量小。五、来源广泛,生产周期短。一方面,由于微生物的繁殖速度快,适应范围广,转化能力强,易变异,分布广,并且可以生成絮凝剂的微生物种类繁多,所以微生物絮凝剂的生产周期短而且来源多且廉价,它可以取自天然土壤,亦或是水厂的活性污泥;另一方面,微生物絮凝剂为微生物菌体或有机高分子,它的产生主要是靠生物发酵,这就有可能带来低廉的生产成本。因此,不论是从原材料还是从生产工艺角度考虑,工业开发微生物絮凝剂都有可能降低絮凝成本。从处理费用方面来看,采用微生物絮凝剂处理废水,前段以生物吸附为主,后段以生物降解为主,其费用也将较目前的化学絮凝法费用低。但是,微生物絮凝剂的研究发展尚未成熟,其自身仍存在着一些不足之处。例如:微生物絮凝剂的处理效果容易受到有毒物质的干扰,因此在处理废液时需排除妨碍菌体生长的因素[6]。

1.4 国内外微生物絮凝剂的研究进展

1.4.1 国外微生物絮凝剂的研究进展

微生物絮凝剂的研究开发与应用日益引人注目,应用前景极为广阔。美国、日本、英国、法国、德国、俄罗斯、芬兰、以色列、韩国、伊朗等十几个国家对微生物絮凝剂进行了大量的研究,取得了许多标志性的研究成果,为微生物絮凝剂的工业应用展示了良好的前景。Louis Pasteur(1876)最早报道了酵母菌能絮凝微生物的现象,20年以后,Bordet(1899)发现有的细菌具有同样的作用[7]。1935年,美国科学家Butterfield首次从活性污泥中筛选到絮凝剂产生菌以来,人们对微生物胞外产物与微生物絮凝剂之间的关系进行了研究,筛选到了许多絮凝剂产生菌[8]。20世纪70年代以来,越来越多的国外研究人员投入到这方面的工作中,日本等国家的学者相继发现了一系列的多种絮凝剂产生菌,其中以日本仓根隆一郎筛选出的红平红球菌(R.Erythropolis)所产絮凝剂NOC-1的絮凝效果最好[9]。1976年,J.Nakamura 等从214种菌株中筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中以酱油曲霉(Aspergillus sojae)产生的絮凝剂絮凝性能最好,微生物絮凝剂的研究工作才真正开始。此后,不少研究者陆续报道了絮凝剂产生条件、作用机理,产絮凝剂的基因控制,絮凝剂

的纯化,性质及应用等方面的研究工作。80年代后期,日本的Kurane.R等从旱田土壤中分离筛选到红平红球菌(R.Erythropolis),并将其产生的絮凝剂命名为NOC-1,这是世界上第一种微生物絮凝剂,它具有强而广泛的絮凝活性。NOC-1也是目前研究最为深入透彻的生物絮凝剂,人们对其产生菌的筛选、发酵条件的优化、分离纯化、分子结构的剖析以及应用条件的摸索等都进行了较为系统的研究。1985年,H.Takagi 研究了拟青霉属(Paecilomyces sp,I-1)生产的絮凝剂PF101,对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、啤酒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、硅藻土、氧化铝等有良好的絮凝效果。1987年,Bar和Shilo发现一些海底蓝细菌(海藻)如Anabaenopsis circularis Pcc6720和Phorimidium sp.J-1菌能产生数量可观的胞外絮凝剂;1991年,K.Toeda和Kurane从土壤中分离出一株产碱杆菌Alcaligenes cupidus KT201。Yokoi等分别在1997年和1998年分离出Enterobacter sp.和Pseudomonas sp.;2002年,Salehizadeh等利用Bacillus firmus产生的絮凝剂处理颜料废水、酵母废水,获得了良好的絮凝效果。此外,韩国的Kwon G.S,Seo HyunHyo,Kim Young-Jun等,德国的P.Reinhard以及以色列的N.Levy等也对生物絮凝剂进行了细致的研究,目前已获得了多株具有不同性能的生物絮凝剂产生菌[10]。

80年代人们开始研究絮凝剂的化学特性及其产生条件并向产业化方向迈进。近十年来,逐步研究絮凝剂的组成及结构并开始在絮凝剂基因方面进行了探索。许多学者对各种微生物絮凝物质的结构和组成进行分析,并研究它们的絮凝机理,以期应用到生产中去。目前已经筛选到的约40个属的不同种类的产絮凝剂微生物,广泛分布于细菌、真菌、放线菌及藻类中,它们产生的絮凝物质的条件、化学组成、活性高低、絮凝范围、及最佳絮凝条件都各不相同,从而为工业应用提供了很大的选择余地[11]。

1.4.2国内微生物絮凝剂的研究进展

20世纪90年代以来,国内有关微生絮凝剂的报道日渐增多,但大多停留在菌种筛选阶段。我国在微生物絮凝剂的研究和应用方面与国外相比虽有很大差距,起步较晚,但近年来取的了很大进展,有越来越多的研究者从事微生物絮凝剂的相关研究。1995年,王镇等筛选出不含质粒的4株菌(Sporolactobacillus

GC3,Arthrobacter SB6,Pseudomonas SB8 Aeromonas GC24)[12]。1996年,张本兰从

活性污泥中筛选到微生物絮凝剂菌株Alcaligenes8724,将其应用于处理造纸黑液和氯霉素等有色废水,具有良好的絮凝脱色能力。1997年,李志良等筛选获得6株微生物絮凝剂产生菌,其发酵离心液对造纸黑液皮革废水石油化工废水等化学需氧量去除率为55%~98%,对悬浮物、色度、浊度的去除率在90%以上。1997年,陆茂林等筛选到絮凝剂产生菌JIM-89和JIM-127。1999年,黄民生等筛选到Q3-2、Q-1、Q-2、Y-1菌株。2000年,柴晓利等筛选到Azomonas sp.。2001年,宫小燕等筛选到Bacillus sp.B-2。2001年胡筱敏等筛选出的硅酸盐芽孢杆菌变种(Bacillus mucilgnons n.var)。2003年尹华等筛选到J-25等微生物絮凝剂产生菌。2003年,马放等首次提出复合型微生物絮凝剂的开发,研究结果表明,采用廉价的原料,即纤维素作为底物进行发酵是可行的[13]。2006年,王国惠等人筛选出一株具有较高生物絮凝活性的微生物絮凝剂产生菌,大多都是细菌。目前,国内微生物絮凝剂的研究尚处于实验室阶段,因此,筛选出新型微生物絮凝剂产生菌,提高絮凝活性,降低絮凝剂用量成为微生物絮凝剂亟待解决的问题。

目前,国内外的新型水处理剂的研究均朝着高效、无毒、无公害、无二次污染的方向发展。微生物絮凝剂以拥有其他絮凝剂无法比拟的无二次污染等环保优点,得到了业界的极大关注和更进一步的深入研究。由于微生物絮凝剂培养基的原材料价格比较高、絮凝剂产量非常低、活体絮凝剂保存有一定困难、絮凝剂处理功能单一、难以进行工业化生产等诸多难题。未来需要更多的研究人员对微生物絮凝剂进行更广泛、更深入、更具有实用价值的研究。

微生物絮凝剂产生菌的筛选-鉴定及絮凝试验

微生物絮凝剂产生菌的筛选\鉴定及絮凝试验 摘要:从武汉市某印染厂活性污泥中分离出17株具有絮凝活性的菌株,复筛后得到1株较高絮凝活性菌,命名为fd20?采用全自动细菌鉴定系统Vitck-32进行生化特征鉴定,初步鉴定该菌株为少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)?对该菌的絮凝条件进行了优化,结果表明,加入0.6mL的1%CaCl2或絮凝菌液投加量为0.1 mL时,该菌株对高岭土悬浊液的絮凝率可达93%以上? 关键词:微生物絮凝剂;菌株;筛选;鉴定;絮凝优化 Screening, Identification and Preliminary Experiment of High-efficiency Bioflocculant-producing Bacteria Abstract: 17 bioflocculant-producing bacteria were screened from activated sludge from outfall of a printing and dyeing mill. After rescreening, a strain(named fd20) with higher activity was obtained. Analyzed by the automated bacterial identification system, Vitck-32, this strain was identified as Sphingomonas Paucimobilis. The flocculation rate of this strain to kaolin suspension was above 93% when 0.6mL of 1% CaCl2 or 0.1mL bacilli was added in. Key words: bioflocculant; bacteria; screening; identification; optimized flocculation 絮凝剂是一种广泛应用于水处理的助剂,可使水中不易沉淀的固体悬浮颗粒凝聚沉降?目前应用的絮凝剂存在易产生二次污染?有毒害作用的缺点;天然生物高分子絮凝剂具有良好的絮凝沉淀性能,且安全?无毒?可生物降解,对生态环境不会产生危害,具有广阔的发展前景[1]?国外微生物絮凝剂于20世纪90年代开始商业化[2];我国对生物絮凝剂的研究起始于20世纪90年代,目前多数研究处于菌种的筛选阶段[3]?原材料价格高?絮凝剂产量低?研究水平低等是阻碍絮凝剂实现产品化的主要因素? 本课题组从武汉市某印染厂排污口的活性污泥中分离出具有絮凝活性的微生物菌株,对其进行了生化鉴定和絮凝条件的优化研究,现将结果报告如下? 1材料与方法 1.1材料 1.1.1菌种采集菌种来源于武汉市某印染厂排污口的活性污泥中?

絮凝剂加药系统

絮凝剂加药装置 加药装置主要用于电厂的给水、炉水、循环水、废水等处理,也可用于石油、化工、环保、供水系统等行业。单元组合式加药装置,主要有溶液箱、计量泵、过滤器、安全阀、止回阀、脉冲阻尼器、水位表、控制柜等组成一体化安装在一个底座上。用户只需将组合式加药装置安放在加药间,将加药管接好接通电源即可启动投入运行,这种工厂化的整套装置,可大大减少设计和现场施工的工作量,对整机的质量、安全和现场投运提供了可靠的保证。 加药装置又称加药系统、加药设备。 加药装置根据工艺流程向各种系统中注入化学药液的成套装置,该装置按照使用场合可分为三大类。 1、油田加药装置。主要用于在石油开采中向平台上的井口和及其他系统注入絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、破乳剂等各种药液。 2、锅炉加药装置。可用于锅炉给水加氨和加联氨、凝结水加氨和加联氨、停炉保护加氨和加联氨,以及向蒸汽锅炉中加磷酸盐、主要用于电厂和电站。 3、水处理加药装置。在水处理过程中向自来水、废水、污水中加药。主要用于有关给排水处理、环保等工艺流程。如自来水厂、宾馆、饭店、游泳池、污水处理厂等。 工作原理 加药装置是以计量泵为主要投加设备、将溶药箱、搅拌器、液位计、安全阀、止回阀、压力表、过滤器、缓冲器、管路、阀门、底座、扶梯、自动监视系统、电力控制系统等按工艺流程需要组装在一个公共平台上,形成一个模块,即所谓的撬装式组合式单元。 加药装置,采用的是机电一体化结构形式,配有搅拌系统、加药系统和自动控制系统。几个固定式撬装可组合成一个整体,加上变频控制系统,可实现就地控制、远程自动控制、手动和自动相互转换加药。具有结构紧凑,体积小、噪音低、工作平稳、安装简单、操作使用方便等优点。 加药装置通过不同的工艺设计,精确配置各类固体和液体的化学药品的溶液,再用计量泵准确投加,以达到各种设计要求。如除垢、除氧、混

微生物絮凝剂

微生物絮凝剂 摘要:微生物絮凝剂是一种具有广阔应用前景的天然高分子絮凝剂,因其具有高效、无毒、无二次污染等性质而备受人们的关注,并广泛应用于水处理、食品加工和发酵工业。本文综述了微生物絮凝剂的研究与应用进展,包括合成絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的分类及特点、结构、微生物絮凝剂的絮凝机理和絮凝能力的影响因素,最后提出了微生物絮凝剂的发展趋势。 关键词:微生物絮凝剂;絮凝机理;研究进展 絮凝剂被广泛地应用于工业废水处理、食品生产和发酵等工业中。一般把絮凝剂分为3 类:1、无机絮凝剂,如硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等;2、有机合成高分子絮凝剂,如聚丙烯酰胺及其衍生物、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸盐等;3、天然高分子絮凝剂,如改性淀粉、聚氨基葡萄糖、壳聚糖、藻酸钠、几丁质和微生物絮凝剂[1]。 人们逐渐认识到:无机絮凝剂一般使用量较大,容易造成二次污染。如水中残留铝离子过多,不但对水生生物和植物有害,还可造成老年人的铝性骨病及痴呆症。铁离子虽对人体无害,但铁离子会使处理的水呈现红色,并刺激铁细菌繁殖,从而加速对金属设备的微生物腐蚀。目前使用的PAM 等高分子有机絮凝剂,通常价格昂贵,在水中的残留物不易降解,而且有些聚合物单体具有毒性和致癌作用。随着人们生活水平的提高,以及对卫生及环境的关注,急需研究和开发絮凝效果好、价格低廉、易降解、环境友好、应用范围广、无二次污染的新型絮凝剂。 当今国内外对絮凝剂研究和发展方向是由无机向有机、低分子向高分子,单一向复合、合成型向天然型发展。基于生物多样性,开展了微生物絮凝剂的研究。微生物絮凝剂是一类由微生物在生长过程中产生的,可以使水体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物。是一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂,近些年来受到极大关注, 有逐步取代传统絮凝剂的趋势[2]。 1 合成絮凝剂的微生物种类 能产生絮凝剂的微生物有很多种类,细菌[3,5]、放线菌[4]、真菌[5]以及藻类[6]等(见表1)都可以产生絮凝剂。这些已经鉴定的絮凝微生物,大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中,从这些微生物中分离出的絮凝剂不仅可以用于处理废水和改进活性污泥的沉降性能,还能用在微生物发酵工业中进行微生物细胞和产物的分离。 表1 一些能产生絮凝剂的微生物 微生物种类Microorganisms 絮凝剂主要成分Components of flocculats 细菌Bacteria Rhodococcus erythropolis蛋白质Protein Alcaligeues cupidus 酸性聚多糖Acid polysaccharide Pseudomouas sp 粘多糖Mucopolysaccharide Lactobacillus fermeutum 蛋白质Protein Flavobacterium sp 蛋白质Protein Zoogolea sp 氨基多糖Animopolysaccharide 放线菌Antinomyces Nocardia amarae 蛋白质Protein

絮凝剂

关于节杆菌属产生物絮凝剂的研究 摘要:用于研究的可产生物絮凝剂的细菌是从南非开普省东部的一条河流中分离得到的,通过鉴定,它的16S rRNA基因核苷酸序列和节杆菌属的有91%的相似度,和节杆菌属一样,这个核苷酸序列都储存在基因库中。当在有氧的环境下生长成一种产品中间物时,细菌产生了一种胞外生物絮凝剂,产品中间包含葡萄糖,葡萄糖作为唯一的碳源,并且初始PH为7.0。我们调查研究了碳源,氮源,金属离子源以及初始PH对絮凝活性的影响。当乳糖和尿素分别作为唯一的碳源和氮源来源时,这类细菌能产最佳生物絮凝剂,此时絮凝活性分别为75.4%,83.4%。另外,当中间物的初始PH值为7.0时,这类细菌也能产最佳的生物絮凝剂,此时絮凝活性为84%;当Mg2+作为阳离子来源时,絮凝活性为77%。构成分析表明这种生物絮凝剂主要是一类由大约56%的蛋白质和25%的总碳水化合物组成的糖蛋白。 关键词:节杆菌属淡水生物絮凝剂 1介绍 目前,有机和无机絮凝剂都被广泛地用于多孔胶体材料的沉降,因此被应用在很多的工业领域中,比如纯净水的净化,废水处理,食品工业,清淤疏浚,发酵进程。尽管它们对人类和环境有害,各种各样的化学合成的絮凝剂(例如铝盐,聚丙烯酰胺衍生品)常常被用于

这些过程中,因为这种方法合成的絮凝剂,成本低,效率高。为了避免无机和合成的絮凝剂给环境和健康带来的问题,在最近几年,由微生物产生的絮凝剂已经吸引了大量的科学与技术的关注,生物絮凝剂的工业潜力长期以来已经被公认,因为它们的无害化,生物降解能力,降解的中间产物无次级污染。大多数由不同微生物产生的生物絮凝剂通常是高分子聚合物,比如多糖,蛋白质,糖蛋白,核酸。尽管许多微生物已经通过产生物絮凝剂能力的筛选,但到目前为止,很少的一部分已经实现大规模的商业生产。高成本,低产量似乎已经成为了发展科学和商业应用的生物絮凝剂研究进程的主要阻碍因素。然而,为了减少成本和优化培菌条件,像批量生产的策略已经被采用。 目前的关于淡水细菌产生物絮凝剂潜力的研究报告是作为我们对新颖的生物絮凝剂(作为与无机和合成絮凝剂竞选的备选方案)研究的一部分。 节杆菌属是一类普通的土壤菌菌属,这类菌属的所有种类普遍地没有产孢子的能力。因为其新陈代谢的多样性,节杆菌属物种已经被用于修复被污染的水的工业应用中。节杆菌属对富含硝酸盐的工业垃圾的生物修复的有效性已经被证明。 2结果和讨论 2.1.细菌身份的鉴定 被测试的细菌是从南非开普省东部的Tyume河流中分离得到的,这些细菌已经经过筛选,具有产生物絮凝剂的潜力。初始的筛选显示

微生物絮凝剂产生菌的筛选

随着人类经济活动的不断发展和生活水平的日益提高,相应产生出越来越多的各种生产生活废弃物,对环境造成了巨大的破坏作用。废水、废气、固体废弃物三大公害污染物中以废水的危害尤为突出,世界各国对于由污染而引起的水环境质量恶化现象十分重视,各种污水治理方法不断地被开发应用,其中污水的絮凝处理得到了广泛的认可和推广,絮凝剂也被广泛地应用于给水净化、工业用水与废水及城市污水处理以及污泥脱水等水处理工艺中,而且在发酵工业后处理、食品工业、选矿等的固液分离中也得到了较好的应用。 水处理工程中常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂。无机及有机高分子絮凝剂都具有一定的毒性,且会对环境造成二次污染等,会对人类健康与生态系统产生严重影响[1]。在给水处理中使用最多的无机絮凝剂主要是无机铝盐,如聚合氯化铝(PAC),其对与原水浊度的去处有很好效果,但也会造成处理后出水中铝离子含量过高而易引起老年痴呆症等问题,聚丙烯胺(PAM)作为合成有机高分子絮凝剂的代表,虽然用量少,絮体沉降速度快等优点,但其单体有强烈的神经毒性和佷强的致畸、致癌、致突变效应,在应用上也受到很大的限制[2]。许多国家已禁止或限制使用此类絮凝剂。同样无机铁盐也是无机絮凝剂的主要代表,但在其使用过程中的不安全性和对环境的潜在二次污染越来越引起人们的重视。在实际应用中使用无机絮凝剂会导致处理后的水中残留金属离子,同时产生大量的含铁等污泥,处理处置难度大。此外铁盐有一定腐蚀性,而且容易残留铁离子,使被处理后的水带有颜色,影响水质感官。市场上已有被替代的趋势。有机合成高分子絮凝剂往往需要进行化学改性,而且其絮凝效能大都不如合成高分子絮凝剂,在研究和应用上有较大的局限性。因此,研究开发安全无毒,絮凝活性高效,廉价,易于降解,不造成二次污染,和对环境友好的新型絮凝剂具有特别重要意义。所以,微生物絮凝剂已成为该领域的研究热点,为水处理技术研究提供了一个新方向,幷引起国内外环保工作者的高度重视。天然生物高分子絮凝剂对人体无害,可以被生物降解,对生态环境无不利影响,远比无机絮凝剂与有机合成高分子絮凝剂安全。目前对微生物絮凝剂的研究大多都停留在实验室研究阶段,远未达到大规模的应用和工业化生产阶段。主要制约微生物絮凝剂未来发展的关键问题在于生产成本过高和产量过低。由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子界絮凝剂方面研究的重要课题。

水处理药剂概述及絮凝剂种类和特点

水处理药剂概述及絮凝剂的种类和特点 1 我国工业废水现状 我国对废水污染的治理与西方发达国家相比起步较晚,在借鉴国外先进处理技术经验的基础上,引进、消化并开发了大量的废水处理新技术,某些项目已达到国际先进水平。这些新技术的投产运行为缓解中国严峻的水污染现状,改善水环境发挥了至关重要的作用。 据相关资料显示,在我国工业废水排放量中,化工、造纸、纺织及煤炭行业废水排放总和几乎占到一半,是工业废水排放大户。 近年来,我国工业废水处理量达到300-370亿吨,处理率约为62%,虽然已取得显著进步,但仍有很大提升空间。 在当前国污水处理实际应用中,传统的、比较成熟的技术和设备还是以下几种常用的处理方法。 1.1工业废水的物理处理 定义:应用物理作用没有改变废水成分的处理方法称为物理处理法。 操作单元:气浮、吸附、萃取、沉淀、过滤、磁选等。废水经过物理处理过程后不会改变污染物的化学本性,适用于简单的将污染物和水分离的情况。1.2工业废水的化学处理

定义:应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化的方法称为化学处理。 操作单元:中和、化学沉淀、药剂氧化还原、臭氧氧化、电解、光氧化法等。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性,处理过程中总是伴随着化学变化。 1.3工业废水的物理化学处理 定义:废水中的污染物在处理过程中是通过相转移的变化而达到去除的目的的处理方法称为物理化学处理。 操作单元:混凝、气浮、吸附、离子交换、电渗析、扩散渗析、反渗透、超滤等。污染物在物化过程中可以不参与化学变化或化学反应,直接从一相转移到另一相,也可以经过化学反应后再转移。 1.4工业废水的生物处理 定义:是利用微生物的代作用氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物,并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的方法称为生物处理。 操作单元:好氧生物处理、厌氧生物处理,生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程,分解有机物的微生物主要是细菌,其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程,但作用较小。 2 水处理中使用的药剂种类

微生物絮凝剂的应用及研究进展

微生物絮凝剂的应用及研究进展 刘敏,张兴 作者简介:刘敏(1986-),女,在读研究生,主要研究方向:微生物絮凝剂 通信联系人:张兴(1964-),男,教授,重要从事环境生物技术的研究. E-mail: kuangdazhang@https://www.wendangku.net/doc/ec871459.html, (中国矿业大学化工学院,江苏 徐州 221008) 摘要:微生物絮凝剂(MBF)是利用生物技术,从微生物或其分泌物中提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理剂,微生物絮凝剂种类直接利用微生物细胞的絮凝剂、利用微生物细胞提取物的絮凝剂、利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。微生物絮凝剂可广泛应用于废水处理、饮料工业、生物制药、重金属废水处理及贵重金属回收与选择性絮凝选矿等方面。 关键词:微生物絮凝剂;絮凝;水处理;应用;进展 Development and Application of Microbial Flocculant Liu Min, Zhang Xing (Department of Chenistry,CUMT, JiangSu XuZhou 221008) Abstract: Microbial Flocculant (MBF) is to use biotechnology, is taken from microorganisms or their secretions extract, purification, then get a safe, efficient, and natural degradation of water dispose reagent and oakum of the main coagulant directly from the cells flocculant, using microorganisms's cell extract flocculant, using flocculant bring by microorganisms cell metabolism. Microbial flocculant widely applied in waste treatment and beverage industry, the biological waste treatment and pharmaceutical, the heavy metal waster water treatment , metal reclaim noble metal and selectivity flocculant mill run. Keywords:MBF;flocculate;water treatment;application;development 0 引言 微生物的絮凝作用首先是由路易斯·帕斯特于1876年在酵母菌中观察到的,两年后类似现象亦在细菌中发现。1976年J. Nakamura 等从霉菌、细菌、放线菌和酵母菌等214种菌株中筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中以酱油曲霉(Asperillussojae)AJ7002产生的絮凝剂效果最好。1985年H. Takagi 等研究了拟青霉属(Paecilomyces sp .I-1)微生物产生的絮凝剂,精制获得PF-101絮凝剂。1986年R. Kurane 等从能降解酞酸酯的微生物中筛选出日本旱田土壤中常见的红平红球菌(Rhodococcuserythropolis),并利用该菌研制开发了絮凝剂NOC-1。该絮凝剂对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性碳水、膨胀污泥、纸浆废水均有良好的絮凝和脱色效果[1~4]。 生物絮凝剂能絮凝处理的对象广泛,包括粉煤灰、活性污泥、木炭、墨水、泥水、饮用水、河低沉积物、高岭土、印染废水、果汁、细菌、酵母菌以及各种生产废水等。如现已研制成的生物絮凝NOC —1是以红平红球菌为主体,在Ca 2+存在下,对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河底泥水、河底沉积物、粉煤灰、活性炭粉水、畜产废水、膨胀污泥、瓦长废水、纸浆废水、染料废水有极好的絮凝和脱色效果,该产品已商业化。生物絮凝对悬浊液絮凝速度快、用量少、效果好,对胶体、溶液均有较好的絮凝效果,对富含有机质的屠宰水等也有较好的絮凝、去色效果,而其它絮凝剂由于各自的特点在某些应用领域的应用受到限制。不足之处是,生物絮凝的效果容易受到有毒物质的干扰,菌体生长受影响较多,因此,被处理废

微生物絮凝剂的污泥脱水性能研究

第28卷 第3期 2009年 5月环 境 化 学ENV I RONMENT AL CHE M I ST RY Vol .28,No .3M ay 2009  2008年6月13日收稿.  3广东省科技计划项目(2005B33301004)133通讯联系人. 微生物絮凝剂的污泥脱水性能研究 3叶何兰1 叶锦韶1,233 钟子嘉1 尹 华1 彭 辉1 张 娜 1(1 暨南大学环境工程系,广州,510632;2 中国科学院广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广州,510640)摘 要 采用酱油曲霉发酵制备的微生物絮凝剂对广州市猎德污水处理厂浓缩污泥的脱水性能进行研究1实验结果表明,酱油曲霉分泌的微生物絮凝剂对浓缩污泥有较好的脱水效果,调理后的污泥比阻可降至819×1011m ?kg -1,显著地改善了污泥的脱水性能1与对照样相比,脱水率提高了7%,含水率降低了6%1当絮凝剂的投加量为污泥体积的5%、干重质量浓度为518mg ?l -1时,污泥的脱水效果最佳,污泥脱水率从7516%提高到8216%,污泥含水率从8214%降到7614%1微生物絮凝剂和聚丙烯酰胺(P AM )复合使用有助于改善污泥的脱水性能,当10mL 116mg ?l -1微生物絮凝剂和6mL 1g ?l -1P AM 复合使用时,污泥的脱水率为8219%,脱水后污泥的含水率为7611%1 关键词 酱油曲霉,微生物絮凝剂,污泥1 城市污水厂的浓缩污泥含水率高,脱水性能差,不利于储藏、运输和消纳1因此,污泥的脱水技术和脱水效果直接决定了污泥的处置容积和污泥资源化的价值1脱水前,通过投加絮凝剂进行调理是改善污泥脱水性能最常用的方法1聚丙烯酰胺(P AM )和聚合氯化铝(P AC )等常用的无机和有机高分子絮凝剂,具有生物毒性、难以被生物降解,微生物絮凝剂(MBF )是利用生物技术从微生物体或其分泌物中提取、纯化而获得的一类安全、高效,且能自然降解、无二次污染的新型水处理剂和污泥调理剂,在污泥无害化脱水中,具有广阔的应有前景[1—8] 1 本文采用酱油曲霉(A spergillus sojae )发酵制备的MBF,对广州市猎德污水处理厂浓缩污泥的脱水性能进行研究,将有助于拓展MBF 的研究和应用,增强污泥的资源化利用价值11 实验方法 将酱油曲霉(A sperg illus sojae )菌体接种于250m l 培养液中,置于32℃恒温摇床培养箱内,以150r ?m in -1振荡培养3d 1培养物于3000r ?m in -1 离心机中离心5m in,然后进行污泥絮凝脱水实验1 取离心后的发酵液以真空干燥法浓缩至原体积的20%左右,放置在4℃冰箱中预冷1然后用2倍体积预冷至4℃的无水乙醇沉淀提取,在冰箱中放置16h 后离心,弃去上清液,用75%的乙醇洗涤沉淀,将沉淀真空冷冻干燥,得到生物絮凝剂,确定絮凝剂的质量浓度(质量浓度=生物絮凝剂质量/发酵液体积). 取200m l 浓缩污泥置于烧杯中,投加定量微生物絮凝剂,以150r ?m in -1 快速搅拌3m in,再以50r ?m in -1慢速搅拌6m in 1将絮凝调理后的污泥倒入装有滤布的离心管中,以3000r ?m in -1离心7m in 1然后取滤布上的污泥称重,计算污泥脱水率,脱水率=(脱水前污泥质量-脱水后污泥质量)/脱水前污泥质量1 将离心后的污泥于103—105℃烘箱中烘干至恒重,测含水率,含水率=(烘干前污泥质量-烘干后污泥质量)/烘干前污泥质量. 2 微生物絮凝剂投加量对污泥脱水效果的影响 于2007年7月至10月,采集广州市猎德污水处理厂的浓缩污泥池的污泥1污泥的含水率、比阻 和沉降比分别为9713%±017%(017%),517×1013m ?kg -1±117×1013m ?kg -1(2918%)和41%±311%(716%).由于污泥比阻高达(517±117)×1013m ?kg -1,所以猎德污水处理厂的浓缩污泥

污水处理絮凝剂

污水处理絮凝剂 一、概述 造纸生产中用水多、消耗化学药品多、污染非常严重,在造纸工业中的污水处理剂也是一种非常重要的化学助剂。污水处理最常用的是絮凝沉淀剂。 絮凝剂是能使溶胶变成絮状沉淀的凝结剂。絮凝剂能使分散相从分散介质中分离出絮状沉淀,其凝结作用称为絮凝作用。用于促进废液中废物沉降、过滤、澄清等过程的普通絮凝剂,包括无机物和有机高分子。两者可单独使用,也可配合使用,但配合使用比单独使用效果更佳。 1.絮凝原理 制浆造纸的废液中所含杂质范围很大,从呈稳定的胶体状态的杂质,到只有流动状态下的悬浮,以至在静止时沉淀的较大颗粒等杂质。它们在水中不容易沉淀,必须添加药剂改变物质的界面特性,使分散的胶体聚合,然后形成大颗粒,使这些胶体粒子易于沉降或浮上分离,此过程称为絮凝。在废水处理中,水中胶体粒子多数带负电荷,这些带负电荷的粒子吸引水中的阳离子,而排斥阴离子,这也是胶体粒子得以稳定的原因。因此,在胶体粒子表面附近,阳离子浓度高,阴离子浓度低。这样胶体粒子表面形成Zeta电位。絮凝剂多为电解质,加人水中电离出带相反电荷的部分与腔体粒子的电荷中和,粒子间斥力作用也随之消失,便可形成大颗粒而沉降,水即可澄清。一般认为,如果将粒子表面Zeta电位降到±5V,可以得到良好的絮凝效果。由此看出,微小粒子聚集形成大颗粒的絮凝作用是由于静电力、化学力或机械力的作用或三者共同作用的结果,这就是一般絮凝的原理。 2.絮凝过程及其影响因素 絮凝过程主要包括4个阶段 ①向废水中添加絮凝剂;②絮凝剂在液体中扩散;③为了使絮凝剂和悬浮物粒子接触而进行搅拌;④为了使接触后的粒子成为大而重的颗粒而进行的搅拌。实际上这些阶段有的也很难分开。 从以上过程看,絮凝是一种物理化学过程,所以,影响因素较多,除了废液中胶体粒子的种类、胶体粒子的大小、表面特性、胶体粒子的浓度和絮凝剂的种类与特性等因素外,还包括溶液的pH值,共存物质(特别是盐类)的种类和浓度,反应温度和温度变化,搅拌的方法及絮凝剂用量等等。 总之,胶体粒子的絮凝是较复杂的过程,影响因素是多方面的。所以,最好的方法是对实际废水进行絮凝试验,选出最佳絮凝剂及其絮凝条件。 从诸多因素影响来看,只要废液和絮凝剂一定,最为重要的影响因素就是胶体粒子浓度和搅拌条件。胶体粒子越浓,粒径犬小越不均匀,粒子间接触的几率越大,絮凝效果越好。同时搅拌仅对絮凝效果有很大影响。为了便于胶体粒子与絮凝剂有良好的接触,搅拌越剧烈效果越好。而在絮凝颗粒生长过程中,搅拌太剧烈则使颗粒破坏或长不大,此时则应缓慢搅拌。所以絮凝过程中,加入絮凝剂后搅拌应先快后慢。加入絮凝剂在溶液中电离出离子的电荷和絮凝剂的用量也影响很大。一般电离出离子电荷越高,浓度越大,絮凝效果越好。 除化学法外,造纸厂废水处理还可采用机械法、沉降法、过滤法、离心分离法、生物化学法等,且各种方法均有一定的效果。废水应用何种方法处理,需要根据其中所含物质的成分及浓度、要求净化的程度、排放标准、回收废物的综合

絮凝剂项目实施方案

第一章项目概况 一、项目概况 (一)项目名称 絮凝剂项目 (二)项目选址 某某工业新城 节约土地资源,充分利用空闲地、非耕地或荒地,尽可能不占良田或少占耕地;应充分利用天然地形,选择土地综合利用率高、征地费用少的场址。 (三)项目用地规模 项目总用地面积53633.47平方米(折合约80.41亩)。 (四)项目用地控制指标 该工程规划建筑系数50.39%,建筑容积率1.18,建设区域绿化覆盖率5.51%,固定资产投资强度166.01万元/亩。 (五)土建工程指标 项目净用地面积53633.47平方米,建筑物基底占地面积27025.91平方米,总建筑面积63287.49平方米,其中:规划建设主体工程46452.00平方米,项目规划绿化面积3488.29平方米。

(六)设备选型方案 项目计划购置设备共计132台(套),设备购置费4992.13万元。 (七)节能分析 1、项目年用电量961583.39千瓦时,折合118.18吨标准煤。 2、项目年总用水量9370.18立方米,折合0.80吨标准煤。 3、“絮凝剂项目投资建设项目”,年用电量961583.39千瓦时,年总 用水量9370.18立方米,项目年综合总耗能量(当量值)118.98吨标准煤/年。达产年综合节能量31.63吨标准煤/年,项目总节能率29.50%,能源利用效果良好。 (八)环境保护 项目符合某某工业新城发展规划,符合某某工业新城产业结构调整规 划和国家的产业发展政策;对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理 措施,严格控制在国家规定的排放标准内,项目建设不会对区域生态环境 产生明显的影响。 (九)项目总投资及资金构成 项目预计总投资15555.13万元,其中:固定资产投资13348.86万元,占项目总投资的85.82%;流动资金2206.27万元,占项目总投资的14.18%。 (十)资金筹措 该项目现阶段投资均由企业自筹。 (十一)项目预期经济效益规划目标

微生物絮凝剂的絮凝机理及应用研究

环境与可持续发展 2009年第2期E NVIRONME NT AND S UST AI NAB LE DE VE LOPME NT N o12,2009 微生物絮凝剂的絮凝机理及应用研究 赵 凤 张蔚萍 胡庆华 (九江学院化学化工学院,江西九江,332005) 【摘要】微生物絮凝剂是一种新型的絮凝剂,本文对微生物絮凝剂的絮凝机理,影响微生物絮凝剂形成的因素及其在环境工程中的应用进行了综述,并对其发展问题做了探讨。 【关键词】微生物絮凝剂;絮凝机理;影响因素;应用 中图分类号:X70311 文献标识码:A 文章编号:1673-288X(2009)02-0006-03 ,从微生物体或其分泌物中富集、分离、筛选、纯化而获得的一种安全、高效、无二次污染、易生物降解的新型水处理絮凝剂。微生物絮凝剂可以克服无机高分子和有机合成高分子絮凝剂本身固有的缺陷,因此而成为国内外科学工作者竞相研究和开发的热点之一。近年来,生物絮凝剂的研究开发取得了很大的进展,已分离、鉴定和培养出多种能够分泌出具有絮凝效果的高分子化合物的微生物,并且也取得了初步的成效,但由于微生物自身的特点使菌体生长受到很多因素的制约,并且由于微生物的培养成本较高,使其在工业化生产和应用受到一定的限制,所以我们应该对微生物絮凝剂的絮凝机理、培养条件、应用等方面做进一步的研究,从而得到优化的培养基、高效的微生物絮凝剂产生菌,进而对微生物絮凝剂与其他无机或有机高分子絮凝剂及无机试剂的配伍使用情况做更高层次的探讨,使试验达到投料量少,成本低,絮凝率高的效果。 浪费资源的行为;把节能、节水、节财、节粮、垃圾分类回收及减少一次性用品的使用等逐步变为每个公民的自觉行为。 进行提高循环经济的社会认知工作时,注意宣传实际效果,增强公众对循环经济的感性认识。一方面要有所分工,针对不同人群及其社会需要有不同的宣传形式,使社会各阶层及时、准确地了解循环经济的内涵及外延。另一方面大众传媒加强配合,广泛传播循环经济的政策及工作进展,加大循环经济工作的透明度。 社会认知不能简单等同于社会告知,大众传媒在向社会宣传循环经济的同时,还要及时接受公众反馈意见及建议,并将其纳入到政府开展有关循环经济工作的参考意见之中,鼓励和支持公众的创造精神,形成公众参与、公众受益及公众监督下的循环经济系统。媒体的广泛宣传,为循环经济发展创造了良好的社会氛围〔6〕。 5 结语 中国目前的循环经济社会认知水平较低,一定程度上阻碍了循环经济的发展。充分利用大众传媒的影响力进行宣传,可以为循环经济发展建立广泛的社会基础。政府要勇于面对公众认知与参与过程中出现的各种各样困难与阻力,将循环经济理念的宣传工作扎扎实实进行下去。 参考文献 1 毛如柏,冯之浚.论循环经济〔M〕.北京:经济科学出版社, 2003:1~2,185~187. 2 R ozin P.R oyman E B.Oegativity bias,negativity dom inance,and con-tagion.Pers onality and S ocial Psychology Review.2001,(5):296~320. 3 戈登?布朗,伊恩?霍金等,张继明等译.心理学导论〔M〕.北京:北京大学出版社,2007:56~60. 4 周宏春.我国发展循环经济有着深厚的文化基础〔J〕.理论参考, 2005,(8):55~56. 5 孙永健,曹佳春.循环经济实践的国内外比较〔J〕.水利经济, 2006,24(5):17~20. 6 国务院研究发展中心“中国循环经济的理论与实践研究”课题组.中国循环经济的理论与实践研究〔J〕.经济研究参考,2006, (46):2~9. 作者简介:赵慧坤(1977-),女,河南商丘人,硕士,工程师,主要从事环境评价与环境管理方面的工作。

絮凝剂的选择综述

絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用最广泛、最普遍的单元操作之一, 是废水处理过程中不可缺少的关键环节。絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用, 选择何种絮凝剂, 对于提高出水水质、降低制水成本有着重要的技术经济价值。 按其化学成分分类 , 絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。无机盐类絮凝剂的品种较少, 主要是铝盐、铁盐、水解聚合物等低分子盐类以及无机高分子等絮凝剂。有机高分子絮凝剂主要有合成的有机高分子絮凝剂和天然改性有机高分子絮凝剂。 1 无机盐类絮凝剂 1.1 无机低分子絮凝剂 无机低分子絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中硫酸铝最早是由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝盐有硫酸铝AL 2(SO4 3·18H 2O 和明矾 AL 2(SO4 3·K 2SO 4·24H 2O, 另一类是铁盐有三氯化铁水合物 FeCL 3·6H 2O. 硫酸亚铁水合物 FeSO 4·17H 2O 和硫酸铁。 无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低,而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。 1.2 无机高分子絮凝剂 无机高分子絮凝剂是 20世纪 60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比, 它能成倍的提高效能,且价格较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。目前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度, 加上产品质量稳定,无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量的 30%~60%[1]。 1.2.1 简单的无机聚合物絮凝剂

这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。如聚合氯化铝 (PAC 、聚合硫酸铝 (PAS 、聚合氯化铁 (PFC 以及聚合硫酸铁 (PFS等。无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好, 其根本原因在于它能提供大量的络合离子, 且能够强烈吸附胶体微粒, 通过吸附、桥架、交联作用,从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷, 降低了δ电位, 使胶体微粒由原来的相斥变为相吸,破坏了胶团稳定性,使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,沉淀的表面积可达(200~1000 m 2/g,极具吸附能力。 1.2.2 改性的单阳离子聚合絮凝剂 除常用的聚铝、聚铁外,还有聚活性硅胶及其改性品,如聚硅铝(铁、聚磷铝(铁通过引入某些高电荷离子改性以提高电荷的中和能力; 如聚硅酸硫酸铝 (PASS、聚硅酸絮凝剂(PSAA 等引入羟基、磷酸根等以增加配位的络合能力,从而改变絮凝效果。其可能的原因是 [2]:某些阳离子或阴离子可以改变聚合物的形态结构分布,或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。对含铝离子的聚硅酸絮凝剂(PSAA 的研究 [3]表明 PSAA 对油田稠油采出水的处理中具有比 PACS (含硫酸根的改性聚合氯化铝更强的除油能力,处理煤矿矿井废水时 COD 去除率可达 98.2%,悬浮固体的去除率可达 99.4%。 PASS 的制备方法简单、原料来源广泛、成本底,具有极大的开发价值及广泛的应用前景。而对聚硅酸硫酸铁(PFSS 絮凝剂 [4]的研究发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果, 因而有可能在废水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂, 以消除毒性, 而且可以根据不同的处理对象通过 改变 Fe/SiO2摩尔比调整 PFSS 的配方来取得良好的絮凝效果。 1.2.3 多阳离子无机聚合絮凝剂 聚铝铁复合絮凝剂是含有聚铝、聚铁及氯根和硫酸根多核配位的复合性无机高分子絮凝剂,因兼有聚铝和聚铁的优良性能而日益受人关注。 聚合硫酸氯化铁铝 [5](PAFCS是其中之一,其有效铁铝含量(AL 2O 3+Fe2O 3大于 22%,产品吸湿性强。研究表明:在聚合氯化铝的 (PAC的有效铝含量大于 PAFCS 有效铝铁含量的情况下, PAFCS 在污水处理中有着比明矾更好的结果; 在含油废水

设备选型计算书

主要设备选型计算书1、基本参数:(游泳池) V P =180m3;T P =4h;V P =49.5m3/d;(水容积系数1.1)T d =28℃;t h =48h; 2、循环系统计算书:过滤循环流量: Q C = V P /T P V P ——标准游泳池的池水容积(m3); T P ——循环周期(h); Q C =180/4*1.1=49.5m3/h 选用循环水泵数量3台(两用一备);流量25m3/h;功率2.2kw;。 3、过滤系统计算书: 过滤循环流量: Q C =180/4*1.1=49.5m3/h A、选用过滤器数量2台;单台过滤面积1.13m2;过滤速度25m3/m2·h;单台流量28.26m3/h;过滤器尺寸φ1200;滤床深度1000mm;出水浊度0.1FTU;反冲洗强度12~15L/S·m2,工作压力0.60MPa。 4、臭氧消毒设备 4.1 过滤循环流量: Q C =180/4*1.1=49.5m3/h 4.2 池水消毒采用臭氧消毒,臭氧投加率C=1.2mg/L: C T =Q C ·C C T ——臭氧投加量(g/h);C——臭氧投加率(g/m3); C T =Q C ·C=49.5x1.2=59.4g/h 故本工程选用投加量60g/h臭氧设备。 5、加热系统计算书:

5.1 标准游泳池的池水加热包括初次升温加热和保温加热两部分。初次升温加热时加热速度不宜过快,以防结构受热不均引起瓷砖爆裂。初次升温加热时,所需热量主要为: A、游泳池水表面蒸发损失的热量; B、游泳池新鲜水加热所需的热量。 C、游泳池的池壁和池底传导损失的热量; 5.2 保温加热时,所需热量包括以下四部分: A、游泳池水表面蒸发损失的热量; B、游泳池的池壁和池底传导损失的热量; C、管道和净化水设备传导损失的热量; D、游泳池补充新鲜水加热所需的热量。 5.3 游泳池水表面蒸发损失的热量: Q S =α·γ·(0.0174·V W +0.0229)·(P b -P q )·A S ·(760/B) α——热量换算系数,α=4.187; γ——与池水温度相等时,水的蒸发汽化潜热(Kcal/Kg); V W ——游泳池水表面上的风速(m/s);一般按下列规定采用: 室内游泳池:V W =0.2~0.5m/s; 露天游泳池:V W =2~3m/s; 因是室内池,故取V W =0.5m/s; P b ——与池水温度相等时的饱和空气的水蒸汽分压力(mmHg); P q ——游泳池的环境空气的水蒸汽分压力(mmHg); A S ——游泳池的水表面面积(m2); B——当地的大气压力(mmHg)。 Q S =4.187x582.5x(0.0174x0.5+0.0229)x(25.2-19.1)x150x760/751=82.98kw 5.4 游泳池水面、池壁、池底、管道和设备等传导损失的热量: Q t =0.2·Q S =0.2x82.98=16.60kw 5.5 初次升温加热时,游泳池新鲜水升温所需的热量: Q f =α·γ·V P ·(T d -T f )/t h α——热量换算系数,α=1.163;γ——水的密度(Kg/L);

高效絮凝剂有什么作用

絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。那么高效絮凝剂一般有什么作用呢? 聚合氯化铁,黑褐色粘稠液体,溶液呈酸性,是一种盐基度较高的新型无机高分子絮凝剂,具有高效廉价、腐蚀性小、无毒副作用、适用范围广的特点。密度1.30-1.36,盐基度12%左右。是传统药剂聚合氯化铝的换代产品,一般用于造纸、纺织、印染、皮革、屠宰、城市污水等行业的废水处理,作为高效絮凝剂,沉降快,COD去除率高,污泥量少,还具有良好的脱色能力,处理成本明显低于其它絮凝剂。 它有絮凝范畴广、活性高、安全无毒、不污染环境等特色,而且使用条件细置,存在广谱絮凝活性,因而,能够普遍用于给水污水处理中。 1、高浓度有机废水处理,高浓度有机废水主要包含畜产废水及其它一些食品及农厂废水,此类废水在生化处理之前正常添絮凝等预处理进程。微生物絮凝

剂比SPA的絮凝动机更糟,借指没假如异时将微生物絮凝剂战大批SPA混杂先,错味精废水的预处理后果可退一步进步,且药剂的总投添质显明缩小。 2、印染废水的穿色印染废水果其色泽浅,组总庞杂,露无染料、浆料、帮剂、纤维、因胶、蜡量、有机盐等多种物资,仍替邦内隐止产业废水乱理下的多少小困难之一。其处理易点一非COD高,而B/C值较老,可师化较差;二非色度高且组总庞杂。处理印染废水要害在于脱色,在各种处理方式外以絮凝法果其投资用度矮、装备占天多、处置容质小、脱色率高而被广泛采取。异聚铁种絮凝剂种相比微死物絮凝剂不仅具备良孬的絮凝积淀性能,而且存在良糟的穿色后果,在印染废火西无着正常絮凝剂不拥有的上风,絮凝剂。 3、高淡度有机物悬浮废水的解决高淡度有机悬浮废水非一种不否熟化提系的废水,传统农艺正常采取化教絮凝及处理法。微熟物絮凝剂也否用于高岭洋、泥水浆、粉煤灰等水样处理外,在实验外通功用微师物絮凝及处理陶瓷厂废水,釉药废水战坯体废水。 4、活性污泥解决零碎的效力常果污泥的轻提性能变差而下降,在活性污泥西参加微死物絮凝剂时,否使污泥容积指数能很速降落,预防污泥系絮,打消污

如何正确选择聚丙烯酰胺(PAM)的类型

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.wendangku.net/doc/ec871459.html,)如何正确选择聚丙烯酰胺(PAM)的类型 聚丙烯酰胺号称百业助剂,在很多行业都有应用,其主要的功效就是污水处理过程做絮凝剂、沉淀剂和污泥脱水剂使用;其实,聚丙烯酰胺除做污水絮凝剂使用外,在制造领域应用也相当广泛,在制香、建筑行业做增稠剂;洗煤选矿领域做浮选剂、澄清剂;纺织上浆做上浆剂、整理剂;造纸行业做造纸分散剂、造纸助留助滤剂;蛋白提取剂;明胶澄清剂、漆雾凝聚剂等领域。 聚丙烯酰胺是水溶性高分子聚合物,固体聚丙烯酰胺在使用前要溶解到自来水中配成胶水状的液体才能使用,在配置固体聚丙烯酰胺的过程其实也是聚丙烯酰胺的熟化过程,这样才能使其分子链展开,才能最大功效的发挥其强大的凝聚效果。要充分的溶解其实并不容易,在溶解过程要注意以下事项: 1、须用干净的水(如自来水)溶解 2、溶解时浓度建议控制在0.1%—0.3%。 3、溶解时聚丙烯酰胺缓慢均匀地加入到带有搅拌的水相中,搅拌速度不应强烈(搅拌叶未端线速度控制在8米/秒以下)以免造成聚丙烯酰胺减切力下降;加料过快亦结成团,形成“鱼眼”。 4、水温不超过60℃ 5、溶解液不要用铁质溶解防止降解

注意以上几点,可以使聚丙烯酰胺更有效的发挥其功用。 其次,聚丙烯酰胺在环保领域被越来越广泛使用特别是工业污水和生活污水应用越来越广泛,在市政污水处理厂、工业污水处理厂、造纸行业,食品行业,纺织行业、酿酒行业、石油化工行业、皮革制造业污水、油田废水处理领域都有应用。 聚丙烯酰胺按离子特性可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型聚丙烯酰胺四种类型。按分子量来分有不同规格的分子量,离子度等衍生出很多型号,面对市场杂乱的规格体系,针对自己的污水体系优选最佳聚丙烯酰胺型号确实难度很大,如何几招搞定污水或污泥聚丙烯酰选型的常见问题。 一、了解污泥的来源 污泥是污水处理中的必然产物,首先我们应该了解污泥的来源,性质,成分及固含量。按照污泥含有的主要成分不同,污泥可分为有机污泥和无机污泥。 一般来说阳离子聚丙烯酰胺用于处理有机污泥,阴离子聚丙烯酰胺用于处理无机污泥,碱性很强时不易用阳离子聚丙烯酰胺,而酸性很强时不宜用阴离子聚丙烯酰胺,污泥的固含量高时通常聚丙烯酰胺的用量较大。 二、聚丙烯酰胺的离子度选择 针对所要脱水的污泥,可用不同离子度的絮凝剂通过小实验

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