微生物絮凝劑在給水處理中的運用

張紅林河北建設集團有限公司

微生物絮凝劑在給水處理中的運用

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科學技術發(fā)展的速度要人為之驚嘆，各項領域都有新的物質產(chǎn)生，微生物絮凝劑可以說是絮凝劑領域中的新生代寵兒，它自身有著獨特的優(yōu)點、特性，被越來越多的技術人員所青睞并應用到實際工程中去。微生物絮凝劑誕生至今已經(jīng)有了一定時間的發(fā)展，并且技術也越來越為成熟。與其它絮凝劑相比更加具有安全性、而且絮凝效果良好、同時有效的避免了二次污染的現(xiàn)象，本文就是根據(jù)我國微生物絮凝劑現(xiàn)狀進行深入分析，對影響該絮凝劑絮凝效果的不利因素進行詳細闡述，淺談微生物絮凝劑在我國給水處理工程中的應用。希望可以增加人們對于微生物絮凝劑的認知程度，對相關的技術人員在專業(yè)上有所幫助，從而促進技術的發(fā)展創(chuàng)新，給水處理的進步。

微生物；絮凝劑；給水處理

許多液體中都會含有一定的雜質，細小的懸浮顆粒。人們?yōu)榱顺艘后w中的這些較多的雜質發(fā)明了絮凝劑，絮凝劑的應用可以說已經(jīng)有了很長的一段時間了。對于水的處理方面絮凝劑有著獨特的優(yōu)勢，相應的科學數(shù)據(jù)表明，絮凝劑可以有效地除去水體中百分之八十以上的懸浮顆粒，對于存在的膠體物質在百分之六十五至百分之九十五之間，當然絮凝劑處理過后的水體其中微生物和病毒的含量也有效地降低了，這樣為后續(xù)的水處理工作增加了許多便利。傳統(tǒng)的絮凝劑在使用的過程中人們發(fā)現(xiàn)會造成二次污染，對人們的身體健康存在潛在的威脅。人們不斷地創(chuàng)新和研究，微生物絮凝劑衍生出來，為絮凝劑的發(fā)展，以及給水處理工程增加了新的生命力。

一、微生物絮凝劑的特點及絮凝機理

微生物絮凝劑可以說是取之不盡用之不竭，因為微生物絮凝劑是某種種類的微生物在一個特定的環(huán)境下對其進行培養(yǎng)，生長到一定階段的時候會產(chǎn)生有絮凝作用的產(chǎn)物。而且微生物絮凝劑的生產(chǎn)合成材料十分的簡單，就是十分常見的碳水化合物，就將碳水化合物與微生物的產(chǎn)物通過技術手段進行融合，最終形成具有絮凝作用的碳水化合物多聚物質。

1、微生物絮凝劑特點

微生物具有一定的絮凝作用最早發(fā)現(xiàn)的國家是法國，此后掀起一陣對于微生物絮凝研究的熱潮，目前有經(jīng)過有效科學報道的絮凝微生物已經(jīng)有五十多種。針對其來源可以將微生物絮凝劑分為三個不同的類別。第一種就是直接利用微生物個體細胞的絮凝劑，例如具有絮凝特性的細菌、酵母菌等。第二種相對來說比較復雜，通過技術手段提取具有絮凝作用微生物細胞壁上的物質。幾丁質就是其中非常典型的，它是某種真菌細胞壁上含有的物質。第三種絮凝劑的來源主要是微生物的代謝產(chǎn)物，有的產(chǎn)物會與細胞分離開來，有的代謝產(chǎn)物則是儲存于該細胞的內部。歸根到底可做絮凝劑需要的物質就是微生物細胞中存在的多糖。

2、微生物絮凝劑的機理研究

相應的科學技術調查所顯示，微生物絮凝劑的主要化學成分構成就是多糖、蛋白質等，上文中敘述了微生物絮凝劑的來源，是由某種微生物在特定的培養(yǎng)條件下，經(jīng)過一段時間的生長，產(chǎn)生的具有相應絮凝作用的代謝產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的絮凝劑絮凝機理相比較，微生物絮凝機理還不是十分的明確。該學術領域中有很多關于絮凝劑機理的論述，其中有架橋作用機理，還有電性中和機理等。下面就對其中一點進行詳細的介紹。

在眾多的機理和假說中，被普遍接受的是架橋機理：微生物絮凝劑是一種具有線性結構的高分子化合物，可以同時有效地吸附較多的懸浮膠體顆粒，在顆粒間產(chǎn)生架橋作用，使膠粒聚沉；對絮凝劑的結構組成、電荷及各種反應條件的研究發(fā)現(xiàn)，對膠粒起作用的不僅是長鏈的絮凝劑高分子本身，分子中含有的大量活性基團，如氨基、羧基等，對絮凝也至關重要。這些活性基團可以使微生物絮凝劑分子借助離子鍵、氫鍵、范德華力的作用吸附多種帶電膠粒，而微生物絮凝劑的其余部分則伸展在溶液中，可以與另一表面有空位的膠粒吸附，降低粒子間的斥力勢能,形成一種三維網(wǎng)狀結構沉淀下來，使分子架橋絮凝作用充分發(fā)揮。

二、微生物絮凝劑在給水處理中的應用及其開發(fā)前景

水體中有很多細小的物質，我們肉眼很難看到，其中有很多病原體和有害細菌對人的身體健康有著巨大的威脅。微生物絮凝劑可以有效地出去水體中存在的細小物質，同時還能夠很好地避免對水體造成二次污染，與傳統(tǒng)的絮凝劑相比效率有所提高，而且還不會對人體造成危害。特別是供給人們飲用的水資源，該水資源的質量問題與人們的身體健康有著最直接的聯(lián)系，而相應的大量實驗和研究證明，微生物絮凝劑非常長適用于給水工程中的絮凝劑選用，其它絮凝劑與之相比在各種性能上都有所差距。

第一點就是絮凝劑的成效，微生物絮凝劑的成效明顯較高，相應的實驗可以明顯的看出。糖醛酸、中性糖和氨基糖含有這些種類的多糖絮凝劑在處理渾濁的河水時成效十分明顯，在使用過程中凝聚的膠性團狀物特別大，而且密度也很高，在水體中沉降的速度很快。液體的渾濁程度有明顯的降低，可以達到了很高的絮凝劑處理水平。微生物絮凝劑是一些生物細胞的代謝物質或是細胞壁上存有的物質，這些物質都是屬于生物高分子物質，可以說是天然無公害的。在飲用水的給水處理中可以廣泛的應用。而傳統(tǒng)的絮凝劑則會在水中殘留很多的有害物質，對人體的危害很大，特別是一些物質都具有強烈的致癌性。微生物絮凝劑更細更分化的來說，是由多糖和蛋白質等物質構成的。降解度很高，這樣可以有效的避免對供給的水資源造成二次污染。微生物絮凝劑的使用沒有太多的局限性，應用起來更為方便，而且沒有不利因素的影響使用程度也越來越為廣泛。

降低微生物絮凝劑的生產(chǎn)成本，盡可能的尋找廉價的培養(yǎng)基?？梢岳酶邼舛群袡C廢水或某些廉價原料進行培養(yǎng)基的配制。如在NOC-1的培養(yǎng)基中，作為N源的酵母浸膏價格較貴，占生產(chǎn)成本的80%，若用豆餅，水產(chǎn)廢水和牛血代替酵母浸膏，培養(yǎng)基價格下降65%以上，關鍵是實際操作時應因地制宜，找出最適合的而且低廉的培養(yǎng)基。通過菌株誘變或是應用現(xiàn)代分子生物學手段來改造微生物絮凝劑的遺傳基因，比如在微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的選育中，可以把控制高活性絮凝劑產(chǎn)生的基因導入便于培養(yǎng)的特定的微生物細胞內，使其大量表達，以提高產(chǎn)量、降低成本；還可以將高效微生物絮凝基因導入具有特殊功能如淀粉酶產(chǎn)生、污染物降解等的細胞中組成工程菌，以降低生產(chǎn)成本或增加處理功能。

[1]李向蓉.戴曉晴.王春暉.采用樹脂法從剩余污泥中提取微生物絮凝劑-中南大學學報（自然科學版）2013,44(1)