光合细菌在污水处理中的应用

1。概述

光合细菌简称PSB是在厌氧条件下, 能够进行不放氧光合作用的一类细菌的总称。属于水圈微生物的一种, 广泛分布于水田、池塘及江河湖海中,尤其在有机物污染的积水(如粪便、堆肥污水等)处较多。光合细菌包括绿硫细菌、红硫细菌、红螺菌三个科, 其中红螺科的一些属(如红假单胞属)能在厌氧光照、好氧黑暗条件下迅速利用低分子有机物, 故可用来处理有机废水。

 

2.研究概况

自60年代起, 日本小林正泰等首先进行了用PSB菌处理有机废水方面的研究, 先后成功地利用光合细菌对粪尿、食品行业污水、淀粉生产污水、皮革及以豆制品生产中所产生的有机废水进行了处理, 取得了成功的经验。近年来中国也已对高合成脂肪废水、豆制品、洗毛废水及柠檬酸、味精等中、高浓度废水进行了研究和成功运作。而且不仅采用PSB占绝对优势的活性污泥法, 同时采用制用载体进行接触氧化法的运作也取得了较大的成功。在利用PSB处理高浓度废水如味精废水经过三段接触氧化法, 利用PSB菌群, 将COD从几万降至2-3千mg/L不仅突破了传统的采用厌氧处理后才能将COD从几万降至几千的做法, 同时将作为一种优势菌与其它优势菌结合, 可以广泛应用在食品、印染、制革、造纸等具有可生化性能的污水处理上。

 

3.PSB处理有机废水的原理

从废水中分离出来的PSB是红螺菌科的一些细菌种, 其细胞可进行光合磷酸化和光氧化还原反应, 在好氧黑暗条件下, 红螺菌缺少这种载色体, 此时它通过三梭酸循环来进行有机酸代谢, 但当转变成厌氧光照时又很快形成载色体。这种随生长条件变化而灵活地改变代谢类型的特性, 使PSB在厌氧光照、黑暗好氧、明亮好氧的条件下均可降解有机物, 而且它所要求的条件也不像一般的专属好氧菌和专属厌氧菌那样严格。由于在好氧条件下产酸的速率明显高于厌氧产酸的发酵的速率, 且PSB生长较快, 分解能力较大, 故在好氧设施使用PSB降解有机物更为有利, 它不仅比单一的专属细菌具有较高生长率, 同时在不同环境条件下都能发挥其特殊的作用。对于酸化水解工艺加上好氧曝气处理有机废水来源, 通过兼性厌氧菌的作用将长链有机物转化成低级脂肪酸等小分子有机物, 再在好氧条件下, PSB生物降解有机物的能力比常规的好氧菌具有较高的处理效率, 它将使好氧生化池的容积大幅度减小, 降低工程投资, 具有广泛的应用价值。

PSB与其它菌种共同生存时同样具有较高的优势。在自然水体中红螺菌是与其它养菌共生的, 而且有机物越多的地方如鱼塘、沼泽、淤泥堆积等地,红螺菌会更多, 因此只要废水中的水质、溶解氧、停留时间合适, 光合细菌就会保持一定的优势生长, 在生化反应池中的微生物菌群与降解过程中相应的微生物菌群交替演绎使得生物降解在更高的状态下进行。因此, 只要投加的菌种是生物降解所必需的, 或能协同降解有机物的微生物, 均可使PSB菌处于一种高效的状态, 提高处理效果。

 

4.处理有机废水的特点

a、处理中低浓度的废水时, 同样具有处理高浓度有机废水的特点,BOD 负荷高。可高达5kg/m3·d以上, 同时由于投加了其它菌种, 同样具有一般接触氧化法的特点, 出水BOD很低。

b、耐冲击负荷,BOD 负荷大幅变化, 出水处理效果不受影响。

c、重新运行灵活

在将PSB菌进行接触氧化法时, 不需污泥回流, 吸附在载体上时, PSB菌种生长性能好, 重新检修时, 恢复正常运行启动较快。

e、PSB耐高盐分, 是一种可降解油脂、脱硫、脱氮、脱磷的广谱细菌, 在和不同的细菌协同作用下,可以处理多种有机废水。

f、对温度变化不敏感, 在低温状态下, 仍然能达到一定的处理效果。

g、污泥量少, 易于分离。作用于载体上时, 污泥量比单纯的活性污泥法的污泥产量大幅度减少。

 

5.结论

光合细菌在污水处理中, 能有效地提高处理效率, 它不仅对高浓度有机废水水质具有良好的处理效果, 而且与其它优势菌协同处理低浓度废水时同样能取得较理想的效果, 而且能降低基建投资, 减少运行成本。是具有实用价值的处理方式。

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