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摘要:在本次试驗中,通过从污泥中获取的到菌株进行筛选,并从中选择出10种可以产生絮凝剂的菌株,对这些菌株所产生的絮凝剂进行对比研究后最终筛选出一种所产生絮凝剂活性最强的菌。当对此菌进行培养时,处于如下培养条件下其可产生絮凝剂:培养基的PH从7.5开始设置,并将培养时间设置为24小时,在培养期间,其温度设定为30℃。当进行摇床时,设定转速为170转/分钟,培养基的用量为100毫升。在获取到絮凝剂后,通过将这种微生物絮凝剂与传统絮凝剂分别对石化废水进行处理后发现,较之传统的絮凝剂,在沉降石化废水方面,微生物絮凝剂可产生更好的效果。据试验数据表明,其去除率可达到90%以上,并且所用絮凝剂的用量也较之传统絮凝剂要少。
关键词:微生物絮凝剂;石化废水;应用
引言
微生物絮凝剂,其实就是通过使用一些生物技术,在微生物中或者其所分泌的物质中进行提取,并将这些提取物通过特定手段进行纯化后而获取的一种新型物质,当将这些物质用于水处理过程中时,不仅更加安全,且处理效率还更高。相关研究表明,微生物絮凝剂因其高效无毒且在其进行水处理期间并不会再次产生污染物等优点,当前已被广泛应用于多种水处理领域中,并且机具发展潜力。
石化废水作为一些化工厂在生产过程中所产生的废水,其中含有大量乳化油及其他酚类物质。当前国际上对这种废水的处理方式主要为使用物理方法以及生物法。然而由于在这种废水中存在大量的悬浮物,并且其中存在的部分有机物还极不易被降解,通常在对其进行处理时都会先使用混凝法首先去除掉其中的大颗粒物质以及难降解物质以避免这些物质对水处理设备产生影响,同时还可以有效减少后期的处理工作。
1 材料及方法
1.1 培养基与培养条件
蔗糖40克,NaHNO30.5克,酵母浸膏2克,MgSO4·7H2O0.25克,KH2PO40.5克,初始PH为7.5。0.56kg/cm2,在116.6℃条件下进行三十分钟灭菌处理。选取250毫升三角烧瓶,向其中加入100毫升的液体培养基,进行灭菌处理后再向其中加入纯种的细菌。设定摇床的温度为30℃,转速为170转/分钟,在此条件下培养3天后,对所获得的絮凝剂进行检测,以测定其活性及光密度。
1.2 絮凝剂活性的测定方法
通常使用絮凝率来对絮凝剂的活性进行表示。其计算方法为,向容量为100毫升的量筒中加入0.4克高岭土,之后再依次加入80毫升蒸馏水与浓度为1%的氯化钙溶液5毫升以及2毫升培养液,之后再加入蒸馏水至100毫升时,将混合溶液摇晃均匀后进行静置。5分钟后将上方的清液取出70毫升测定其絮凝率,并与原培养液进行对比。
1.3 菌种的筛选
选取某水质净化厂附近的藕田泥土用于菌种的初筛。从泥土中分离出各菌株,并分别将其接入装有培养基的三角瓶中,通过在振荡器中进行培养,并对所获取的培养液进行絮凝活性的测定。向量筒中加入高岭土后获取悬浊液,并继续加入培养液,摇晃后观察,能在悬浊液中发现大颗粒絮凝物的菌株具备一定的絮凝活性,并筛选出来。经过此次筛选所得到的菌株继续进行培养,并直至筛选出的菌株其絮凝活性均超过80%。复筛后共得到10株菌株,其中4#-4的絮凝活性可达到97%,并且用量仅为0.1毫升。此时将此菌株命名为JZ4-4,其絮凝剂为JXZ4-4。
1.4 石化废水絮凝实验
实验时,将JXZ4-4对石化废水进行混凝,并与传统絮凝剂PAC与HPAM进行对比,以研究微生物絮凝剂的混凝效果。实验所选取石化废水的水质为9 2 结果与讨论
2.1 不同絮凝剂应用于石化废水中的效果
当石化废水的PH值逐渐增大时,其自然沉降现象也会逐渐明显。而当其PH值超过10时,沉降率的差异不甚明显,当其PH值等于10时,石化废水的沉降率达到最大,为百分之20左右。而使用不同絮凝剂对石化废水进行处理时:①使用PAC时,当石化废水的PH值为10时,可达到最佳的混凝效果,此时废水中浊度去除可达到60%左右;②当将PAC与JXZ4-4混合加入石化废水中后,可发现混凝效果随着废水PH值的不断增大而越发明显,并且其絮凝效果要明显优于只加入JXZ4-4时的效果。③只加入JXZ4-4时在原水PH值时并不乏僧混凝。④单加HPAM时,其混凝效果的最佳状态也发生于废水PH值为10时,此时其浊度去除率可达到61%,但是能达到较好混凝效果的PH值的整体范围较小。通过对比多次实验所得数据发现,当PAC与JXZ4-4Z混合加入石化废水时所取得的混凝效果最佳,可达70%。
2.2不同用量絮凝剂应用于石化废水中的效果
由之前的试验可知,当将PAC与JXZ4-4混合加入PH值为10的石化废水中时可取得最好的混凝效果。此时搅拌静置30分钟后进行测定,可发现当其浊度去除率最大时,XIZ4-4的使用量为1毫升,此时的浊度去除率可达93%;当SS去除率最大时使用JXZ4-42.5毫升,而其去除率则可达到80%;当CODcr去除率最大为33.5%时加入的JXZ4-4用量为10毫升。
在第二次试验时,改变JXZ4-4培养液的用量,观察其对石化废水的混凝效果。向PH值为10的石化废水中加入絮凝剂后搅拌,并静置30分钟。此时可发现当其浊度去除率达到最大时使用的JXZ4-4为1.8毫升,其去除率为90%;SS去除率最大为85%时使用的JXZ4-4为1毫升。而CODcr的最大去除率可达到35%,此时加入的JXZ4-4为1毫升。
第三次试验则是将PAC的用量进行了一些调整,此时使用的PAC浓度为1%。同样条件下发现,当其浊度去除率最大为85%时,使用的PAC为4毫升,SS去除率最大为80%时PAC用量为3毫升,而CODcr的最大去除率可达到60%,此时加入的PAC为1.5毫升。
3 结论
通过实验不难发现,当石化废水的PH值不同时,使用絮凝剂后出现的混凝效果也有所不同。但使用JXZ4-4时对废水的混凝效果随着废水PH值的不断增加而逐渐明显,当将PAC与JXZ4-4混合使用时依然如此,并且呈现出更好的混凝效果;而当废水的PH值发生变化时,单用PAC其混凝效果并不会发生较大变化,始终较为稳定,而HPAM则只有在废水的PH值在较小范围内变化时才具有较好的混凝效果。通过对比可知,当废水的PH值较高时,可使用PAC与JXZ4-4的混合液来进行混凝可取得最优效果。在PH值为中性的情况下。这些絮凝剂的絮凝效果并不存在差异,而在PH值较低的情况下,不论何种絮凝剂都不能产生较好的混凝效果。
通过改变絮凝剂用量的试验表明,使用JXZ4-4与PAC的混合液的效果与只使用JXZ4-4的效果并不存在较大差异,其原因则可能时由于两者在对废水中悬浮物的作用上不存在差别,且当静置一段时间后,废水中的悬浮物质都可全部沉降。较之单使用PAC,使用JXZ4-4不仅可以得到较高的浊度去除率,其用量也相对较少。因此,相比之下,微生物絮凝剂有着更好的发展前景。
参考文献
[1]李静,张璐,王霖慧,等. 一株石化废水中脱氮产微生物絮凝剂菌株的鉴定与性能[J]. 安全与环境学报,2017,17(3):1117-1124.
[2]王少青,侯炜,李发旺,等. 微生物絮凝剂在处理煤化工废水中的实验研究[J]. 内蒙古石油化工,2017(2):4-6.
[3]皮姗姗,李昂,魏薇,等. 微生物絮凝剂在水污染控制中的应用研究进展[J]. 中国给水排水,2017(16):37-41.
(作者单位:浙江汉蓝环境科技有限公司)
关键词:微生物絮凝剂;石化废水;应用
引言
微生物絮凝剂,其实就是通过使用一些生物技术,在微生物中或者其所分泌的物质中进行提取,并将这些提取物通过特定手段进行纯化后而获取的一种新型物质,当将这些物质用于水处理过程中时,不仅更加安全,且处理效率还更高。相关研究表明,微生物絮凝剂因其高效无毒且在其进行水处理期间并不会再次产生污染物等优点,当前已被广泛应用于多种水处理领域中,并且机具发展潜力。
石化废水作为一些化工厂在生产过程中所产生的废水,其中含有大量乳化油及其他酚类物质。当前国际上对这种废水的处理方式主要为使用物理方法以及生物法。然而由于在这种废水中存在大量的悬浮物,并且其中存在的部分有机物还极不易被降解,通常在对其进行处理时都会先使用混凝法首先去除掉其中的大颗粒物质以及难降解物质以避免这些物质对水处理设备产生影响,同时还可以有效减少后期的处理工作。
1 材料及方法
1.1 培养基与培养条件
蔗糖40克,NaHNO30.5克,酵母浸膏2克,MgSO4·7H2O0.25克,KH2PO40.5克,初始PH为7.5。0.56kg/cm2,在116.6℃条件下进行三十分钟灭菌处理。选取250毫升三角烧瓶,向其中加入100毫升的液体培养基,进行灭菌处理后再向其中加入纯种的细菌。设定摇床的温度为30℃,转速为170转/分钟,在此条件下培养3天后,对所获得的絮凝剂进行检测,以测定其活性及光密度。
1.2 絮凝剂活性的测定方法
通常使用絮凝率来对絮凝剂的活性进行表示。其计算方法为,向容量为100毫升的量筒中加入0.4克高岭土,之后再依次加入80毫升蒸馏水与浓度为1%的氯化钙溶液5毫升以及2毫升培养液,之后再加入蒸馏水至100毫升时,将混合溶液摇晃均匀后进行静置。5分钟后将上方的清液取出70毫升测定其絮凝率,并与原培养液进行对比。
1.3 菌种的筛选
选取某水质净化厂附近的藕田泥土用于菌种的初筛。从泥土中分离出各菌株,并分别将其接入装有培养基的三角瓶中,通过在振荡器中进行培养,并对所获取的培养液进行絮凝活性的测定。向量筒中加入高岭土后获取悬浊液,并继续加入培养液,摇晃后观察,能在悬浊液中发现大颗粒絮凝物的菌株具备一定的絮凝活性,并筛选出来。经过此次筛选所得到的菌株继续进行培养,并直至筛选出的菌株其絮凝活性均超过80%。复筛后共得到10株菌株,其中4#-4的絮凝活性可达到97%,并且用量仅为0.1毫升。此时将此菌株命名为JZ4-4,其絮凝剂为JXZ4-4。
1.4 石化废水絮凝实验
实验时,将JXZ4-4对石化废水进行混凝,并与传统絮凝剂PAC与HPAM进行对比,以研究微生物絮凝剂的混凝效果。实验所选取石化废水的水质为9
2.1 不同絮凝剂应用于石化废水中的效果
当石化废水的PH值逐渐增大时,其自然沉降现象也会逐渐明显。而当其PH值超过10时,沉降率的差异不甚明显,当其PH值等于10时,石化废水的沉降率达到最大,为百分之20左右。而使用不同絮凝剂对石化废水进行处理时:①使用PAC时,当石化废水的PH值为10时,可达到最佳的混凝效果,此时废水中浊度去除可达到60%左右;②当将PAC与JXZ4-4混合加入石化废水中后,可发现混凝效果随着废水PH值的不断增大而越发明显,并且其絮凝效果要明显优于只加入JXZ4-4时的效果。③只加入JXZ4-4时在原水PH值时并不乏僧混凝。④单加HPAM时,其混凝效果的最佳状态也发生于废水PH值为10时,此时其浊度去除率可达到61%,但是能达到较好混凝效果的PH值的整体范围较小。通过对比多次实验所得数据发现,当PAC与JXZ4-4Z混合加入石化废水时所取得的混凝效果最佳,可达70%。
2.2不同用量絮凝剂应用于石化废水中的效果
由之前的试验可知,当将PAC与JXZ4-4混合加入PH值为10的石化废水中时可取得最好的混凝效果。此时搅拌静置30分钟后进行测定,可发现当其浊度去除率最大时,XIZ4-4的使用量为1毫升,此时的浊度去除率可达93%;当SS去除率最大时使用JXZ4-42.5毫升,而其去除率则可达到80%;当CODcr去除率最大为33.5%时加入的JXZ4-4用量为10毫升。
在第二次试验时,改变JXZ4-4培养液的用量,观察其对石化废水的混凝效果。向PH值为10的石化废水中加入絮凝剂后搅拌,并静置30分钟。此时可发现当其浊度去除率达到最大时使用的JXZ4-4为1.8毫升,其去除率为90%;SS去除率最大为85%时使用的JXZ4-4为1毫升。而CODcr的最大去除率可达到35%,此时加入的JXZ4-4为1毫升。
第三次试验则是将PAC的用量进行了一些调整,此时使用的PAC浓度为1%。同样条件下发现,当其浊度去除率最大为85%时,使用的PAC为4毫升,SS去除率最大为80%时PAC用量为3毫升,而CODcr的最大去除率可达到60%,此时加入的PAC为1.5毫升。
3 结论
通过实验不难发现,当石化废水的PH值不同时,使用絮凝剂后出现的混凝效果也有所不同。但使用JXZ4-4时对废水的混凝效果随着废水PH值的不断增加而逐渐明显,当将PAC与JXZ4-4混合使用时依然如此,并且呈现出更好的混凝效果;而当废水的PH值发生变化时,单用PAC其混凝效果并不会发生较大变化,始终较为稳定,而HPAM则只有在废水的PH值在较小范围内变化时才具有较好的混凝效果。通过对比可知,当废水的PH值较高时,可使用PAC与JXZ4-4的混合液来进行混凝可取得最优效果。在PH值为中性的情况下。这些絮凝剂的絮凝效果并不存在差异,而在PH值较低的情况下,不论何种絮凝剂都不能产生较好的混凝效果。
通过改变絮凝剂用量的试验表明,使用JXZ4-4与PAC的混合液的效果与只使用JXZ4-4的效果并不存在较大差异,其原因则可能时由于两者在对废水中悬浮物的作用上不存在差别,且当静置一段时间后,废水中的悬浮物质都可全部沉降。较之单使用PAC,使用JXZ4-4不仅可以得到较高的浊度去除率,其用量也相对较少。因此,相比之下,微生物絮凝剂有着更好的发展前景。
参考文献
[1]李静,张璐,王霖慧,等. 一株石化废水中脱氮产微生物絮凝剂菌株的鉴定与性能[J]. 安全与环境学报,2017,17(3):1117-1124.
[2]王少青,侯炜,李发旺,等. 微生物絮凝剂在处理煤化工废水中的实验研究[J]. 内蒙古石油化工,2017(2):4-6.
[3]皮姗姗,李昂,魏薇,等. 微生物絮凝剂在水污染控制中的应用研究进展[J]. 中国给水排水,2017(16):37-41.
(作者单位:浙江汉蓝环境科技有限公司)