微生物菌剂在水处理领域的应用
2022-06-08
       在自然界的各类水体中,存在很多能够降解污染物质的微生物,这也是水体具有一定自净能力的主要原因。微生物技术就是基于此类微生物的易繁殖及强降解特性,筛选自然界中的各种优势微生物菌群,通过技术措施进行分离、驯化、提纯及扩大培养,并根据待处理水体的污染物种类及含量合理选用相应的菌种和工艺应用于工程中。

 

一、 微生物菌剂中微生物种类

细菌

细菌的适应性强,增长速度快。根据对营养物需求的不同,可将细菌分为自养菌和异养菌两大类。自养菌利用各种无机物(CO2HCO3-NO3-PO3-4)为营养将其转化为另一种无机物,释放出能量,合成细胞物质,其碳源、氮源和磷源皆为无机物。异养菌以有机碳作碳源,有机或无机氮为氮源,将其转化为CO2H2ONO3-CH4NH3等无机物,释放出能量,合成细胞物质。

真菌

真菌包括霉菌和酵母菌。真菌是好氧菌,以有机物为碳源,生长pH2~9,最佳pH5.6。真菌需氧量少,只有细菌的一半。真菌常出现于低pH值、分子氧较少的环境中。

真菌丝体对活性污泥的凝聚起到骨架作用,但过多丝状菌的出现会影响污泥的沉淀性能,而引起污泥膨胀。真菌在污水处理的作用是不可忽视的。

目前市场上微生物菌剂大多来自日本琉球菌剂及相关菌剂复配而来,微生物菌剂中主要有7个菌属,其中以芽孢杆菌和酵母菌属的菌种最多,其他常见的菌属还包括红螺菌、乳酸杆菌属、硝化杆菌属、假单胞菌属、微球菌属。

二、微生物菌剂的特性

原位治理:无需将水体抽出治理,可对河道水体进行原位修复;

见效快:短期内可以消除水体中的氮磷等营养物质,使水体观感良好;

污泥少:降解底泥中的有机污染物,压缩底泥容积,阻止底泥反向污染水;

复合型性强:能够与其他工艺复合使用

三、 微生物菌剂的应用现状

用于废水生物强化处理微生物菌剂从应用角度分为两类:一类专门针对难降解废水处理的菌剂;一类为专门去除氨氮的硝化菌剂。

在我国生活污水处理通常面临截污、管网不完备,导致进水负荷高,微生物活性下降,处理效率低,生产污泥量大等问题,投加微生物菌剂可以改善这种状况,尤其复合生态浮岛、生物膜法等水处理工艺,可消除因氮、磷等营养物质过剩造成的水体藻类大量繁殖的现象,提升水体溶解氧含量,间接提高水生动物的免疫力,且操作简单。

微生物菌剂在实际应用过程中尚存在着一定的局限性,还有较多问题有待解决。微生物受温度、pH值、溶解氧等外界环境影响较大,尤其是温度,低温或高温都会影响微生物活性,在实际应用过程中常会受季节因素限制。此外,微生物菌剂在河道生态修复应用过程中,易随水流流失,需要频繁投加,受降雨影响较大。

四、微生物菌剂与MABR的联合应用

MABR技术是一种有机地融合了供氧膜技术和生物膜水处理技术的新型污水处理技术。是海之凰科技自主研发的新型污水处理技术,并在多个领域成功实现了创新性应用。

微生物膜附着生长在透氧中空纤维膜表面,污水在透氧膜周围流动时,水体中的污染物在浓差驱动和微生物吸附等作用下进入生物膜内,经过生物代谢和增殖被微生物利用,使水体中的污染物同化为微生物菌体固定在生物膜上或分解成无机代谢产物,从而实现对水体的净化。

微生物菌剂与MABR技术联合应用,MABR膜组件可作为微生物菌剂的固定载体,有效解决投加菌剂随水体流动流失的问题,同时让MABR膜组件快速挂膜,缩短挂膜周期,并且最大程度减少温度、溶解氧等外界因素对微生物代谢或增殖的影响。

目前,微生物菌剂已经在污水处理、堆肥、农业等领域得到广泛应用。微生物菌剂的应用相对一些化工产品等更具有经济效益, 也更加符合绿色环保的理念。微生物菌剂不仅适用于南方气候,也考虑到北方的低气温气候, 它比一般微生物处理废水所需的运行周期要缩短很多, 运行也更加稳定;同时,出水水质中COD 与氨氮也有明显降低,这在中国南北大纬度差异的环境下具有很大的现实意义和发展潜力。由于微生物菌剂具有的高效率、低成本和专一性的特点, 同时和不同污水处理工艺兼容性好,发挥协同净化作用,这为微生物菌剂技术在水处理领域中的应用提供了更为广阔的前景。

 

来源:微生物技术应用公众号,发表于河南