微生物絮凝剂处理建材废水研究

黄晓武1，成文2，胡勇有2，黄志华2
(1.广州大学 土木工程学院，广东 广州 510405；2.华南理工大学 环境科学与工程系，广东 广州 510641)

　　摘要：分别研究了絮凝剂产生菌HHE-P7，HHE-P8，HHE-P21，HHE-P24，HHE-A26 所产絮凝剂对高浊度建材废水的絮凝效果，并对影响絮凝作用的主要因素进行了探讨。絮凝效果表明，在碱性条件下，每1L建材废水(2 227NTU)中，投加8～10mL含菌培养液浊度去除率均在92％以上，与常规絮凝相比，具有用量少，絮凝速度快的优点。
　　关键词：废水处理；絮凝剂；微生物絮凝剂
　　中图分类号：X703.5 文献标识码：A 文章编号：1009-2455(2004)03-0025-03

A Study of Microbiological Flocculants for Treatment of Wastewater
HUANG Xiao-wu1 ，CHENG Wen2，HU Yong-you2， HUANG Zhi-hua2
(1，School of Civil Engineering,Guangzhou University，Guangzhou 510405，China; 2. Department of Environmental
Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510641，China)

　　Abstract：The flocculating effects of the flocculants produced by the flocculant-creating bacteria HHE-P7，HHE-P8，HHE-P21， HHE-P24 and HHE-A26 on the high-turbidity wastewater from building material　production are studied respectively，and the main factors affecting the flocculation are discussed.The results of　the flocculation showed that the removal rates of the turbidity of the wastewater，whose turbidity was 2 227 NTU，from the production of building materials by the bacteria-containing inoculums were all above 92％.
　　Key words：wastewater treatment；flocculant；microbiological flocculant

　　近年来，微生物絮凝剂受到国内外环境微生物界的关注，许多文献报道了微生物絮凝剂用于处理粉煤水、纸浆废水、畜产废水、焦化废水、含油废水，制药废水等，均有良好的絮凝效果[l-5]。本文就筛选获得的5株微生物絮凝剂产生菌所产絮凝剂对高浊度的建材废水进行了絮凝实验研究，以便从絮凝效率方面评价其应用性能。

1 材料与方法

1.1 实验菌株及样品
　　菌株： 絮凝剂产生菌HHE-P7，HHE-P8，HHE-P21， HHE-P24， HHE-A26[6]。建材废水：本实验建材废水的原始浊度2 227NTU，在550 nm 下吸光度1.860，pH值为9.5。
1.2 微生物絮凝剂的准备
　　分别从备用各絮凝剂产生菌HHE-P7，HHE-P8，HHE-P21；HHE-P24，HHE-A26的种子液里挑取孢子接入装有50mL培养基的250mL三角瓶中，以30℃摇床培养5d，转速为150r／min。
　　本研究将未离心的发酵培养液作为微生物絮凝剂， 絮凝剂产生菌HHE-P7， HHE-P8， HHE-P21，HHE-P24，HHE-A26产生的絮凝剂分别以MBF7，MBF8，MBF21，MBF24，MBF26为代号。

2 实验方法

2.1 废水絮凝实验方法及絮凝活性的测定
　　取建材废水1 000mL，加入10％CaCl2 5 mL，微生物絮凝剂适量，调节pH值至适宜值，在六联搅拌机上进行絮凝实验。操作程序为：先400r／min搅拌0.5min，70r／min搅拌1.5min，静置10min，利用光电比浊仪测定上清液的浊度或以分光光度计在λ=550nm处测吸光度OD值(以OD550nm表示)。以不加发酵液为空白对照计算浊度去除率或絮凝效率。以废水絮凝实验所得的浊度去除率η或絮凝效率η为指标来衡量絮凝剂的絮凝活性。水样的pH值用1％的盐酸或1％的氢氧化钠溶液调节。

3 结果与讨论

3.1 微生物絮凝剂用量的影响
　　本实验分别进行了MBF7，MBF8，MBF21，MBF24，MBF26的投加量试验。搅拌时调节pH值为8.0。混凝后静止10 min。取清液进行浊度测定，实验结果见图1。综合考虑，作者认为MBF7，MBF8，MBF21，MBF26的投加量在每1000 mL建材废水中均以10 mL为最佳，对应的浊度去除率为96％，92％，98％，95％。MBF24以8 mL投加量较好，浊度去除率是94％。

3.2 pH值的影响
　　每1 000mL建材废水水样中投加10 mL微生物絮凝剂，用稀盐酸和稀氢氧化钠溶液调节样品的酸度，分别以MBF7，MBF8，MBF21，MBF24，MBF26进行混凝实验。体系pH值对微生物絮凝剂净化废水的影响结果见图2。可以看出，各絮凝剂均在碱性条件下显示较好的絮凝效果。pH值对建材废水处理效果的影响比较大。

3.3 温度的影响
　　在不同的温度下，调节混凝体系pH值为8.0，每1 000 mL建材废水水样中投加10 mL的微生物絮凝剂，分别以MBF7，MBF8，MBF21，MBF24，MBF26进行混凝实验，实验结果见表1。从表1可知，温度升高对处理效果几乎没有什么显著影响。同时验证了MBF7，MBF8，MBF21，MBF24，MBF26的有效絮凝成分不含蛋白质。

3.4 助凝剂用量的影响
　　取建材废水1 000 mL，加入不同量的10％CaCl2，MBF8微生物絮凝剂10 mL，调节pH值至8.0，进行混凝实验。用分光光度计测量OD550nm作为衡量剩余浊度的指标。结果见图30 Ca2+对微生物絮凝剂处理建材废水起促进作用，Ca2+可以加强生物絮凝剂的桥联作用和中和作用，从而显著提高微生物絮凝剂的活性[7]。

3.5 微生物絮凝剂与常规絮凝剂的比较
　　MBF7， MBF8， MBF21， MBF24， MBF26与PAC，PAM处理高浊度建材废水的絮凝效果见表2。微生物的用量为每1 000 mL建材废水中加入10 mL。PAC的最佳用量为6.25 mg／L，以结果看PAM对所试建材废水没有表现出絮凝活性，微生物絮凝剂相对于这两种高分子絮凝剂来说，具有絮凝速度快，用量少的优点。

4 结论

　　高效微生物絮凝剂对高浊度的建材废水的絮凝实验表明，微生物絮凝剂能显著的去除悬浮物。不同的菌株发挥最佳絮凝效果的条件也不一样。但各絮凝剂均在碱性条件下显示絮凝效果，最佳的投加量为8～10 mL／L。微生物絮凝剂MBF7，MBF8，MBF21，MBF24，MBF26对高浊度的建材废水的浊度去除率都在92％以上，尤其是MBF21显示了高达98％的浊度去除率。与常规絮凝剂相比，微生物絮凝剂具有用量少，絮凝速度快的优点。

参考文献：
　　[1] 胡勇有，高健.微生物絮凝剂的研究与应用进展[J].环境科学进展,1999，7(4)：24-29.
　　[2] Ryuichiro Kurane.Screening for and characteristics ofmicrobia1　flocculants[J].Agri Biol Chem，1986，50(9)：2301-2307.
　　[3] Kurane Ryuichiro.Microbial flocculation of waste ligulds and oil　emulsion by a bioflocculant from Alaligens 1atus[J]，Agri Bio1 Chem,1991，55(4)：1127-1129.
　　[4] 王镇，王孔星，谢裕敏，等.几株微生物絮凝剂产生菌的特性研究[J].微生物学报,1995，35(2)：121-127.
　　[5] Junji Nakamura.Purification and chemical analysis of microbial　cell flocculants produced by Aspergiilus sojae AJ7002[J].Agri BiOl Chem，1976，40(3)：619-624.
　　[6] 黄晓武.微生物絮凝剂产生菌的筛选及其特性研究[D].广州：华南理工大学，2002.
　　[7] 张彤，朱怀兰.微生物絮凝剂的研究与应用进展[J].应用与环境生物学报.1996，2(1)：95-105.