微生物絮凝剂在水产养殖水环境改良中的应用前景
絮凝剂的发展现状和发展前景
絮凝剂的发展现状和发展前景综述絮凝剂是一种用于处理水体中悬浮物的化学物质,它能够将悬浮物会萃成较大的颗粒,从而方便后续的沉淀或者过滤处理。
本文将从以下几个方面对絮凝剂的发展现状和发展前景进行详细介绍:市场需求、技术发展、应用领域、环境影响和未来发展趋势。
一、市场需求随着工业化和城市化进程的加速,水体污染日益严重,对水质的要求也越来越高。
因此,絮凝剂作为一种重要的水处理剂,在市场上有着广泛的应用需求。
根据市场调研数据显示,全球絮凝剂市场规模从2022年的XX亿美元增长到2022年的XX亿美元,年均复合增长率为XX%。
估计未来几年,随着环境保护意识的增强和水体污染管理的加强,絮凝剂市场将继续保持较高的增长势头。
二、技术发展随着科技的进步,絮凝剂的技术也在不断发展。
目前,主要的絮凝剂技术包括有机絮凝剂、无机絮凝剂和复合絮凝剂。
有机絮凝剂通常是高份子化合物,具有较好的絮凝效果和稳定性,但价格较高。
无机絮凝剂主要是金属盐类,具有较低的成本和较高的絮凝速度,但对水质有一定的影响。
复合絮凝剂则是有机絮凝剂和无机絮凝剂的结合体,综合了两者的优点。
此外,随着纳米技术的发展,纳米絮凝剂也逐渐应用于水处理领域,具有更高的絮凝效果和更低的用量。
三、应用领域絮凝剂广泛应用于水处理、污水处理、造纸、纺织、矿业等领域。
在水处理领域,絮凝剂被用于去除水体中的悬浮物、浊度和颜色等污染物,提高水质。
在污水处理中,絮凝剂可以加速污泥的沉淀,提高处理效果。
在造纸和纺织工业中,絮凝剂可以用于纤维的絮凝和固液分离。
在矿业中,絮凝剂可以用于矿浆的絮凝和尾矿的处理。
随着技术的不断发展,絮凝剂在各个领域的应用将会得到进一步拓展。
四、环境影响絮凝剂的使用对环境有一定的影响。
首先,絮凝剂的生产过程会产生一定的废水和废气,其中可能含有有害物质。
其次,絮凝剂在水体中的使用会产生一定的污泥,需要进行后续处理。
此外,絮凝剂的使用过程中,如果用量不当或者选择不当的絮凝剂,可能会对水质产生一定的负面影响。
絮凝剂的发展现状和发展前景
絮凝剂的发展现状和发展前景综述:本文将详细介绍絮凝剂的发展现状和发展前景。
絮凝剂是一种能够促使悬浮物凝结成团并沉淀的化学物质。
在水处理、污水处理、矿石提取等领域有着广泛的应用。
随着环境污染的日益严重,对水质要求的提高,絮凝剂的需求也在不断增长。
本文将从絮凝剂的定义、分类、应用领域、发展现状和发展前景等多个方面进行阐述。
一、絮凝剂的定义和分类:絮凝剂是一种能够将悬浮物聚集成团并沉淀的化学物质。
根据其化学性质和应用领域的不同,絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。
无机絮凝剂主要包括铝盐、铁盐、钙盐等,有机絮凝剂主要包括聚合物絮凝剂、聚合氯化铝等。
二、絮凝剂的应用领域:1. 水处理领域:絮凝剂在水处理中起到重要作用,能够去除水中的悬浮物、浊度、颜色等杂质,提高水质。
2. 污水处理领域:絮凝剂可以用于污水处理中的初级处理、中级处理和深度处理,能够有效去除污水中的悬浮物、有机物等。
3. 矿石提取领域:絮凝剂可以用于矿石提取过程中的浮选、脱泥等环节,能够提高矿石的品位和回收率。
三、絮凝剂的发展现状:1. 技术发展:随着科技的进步,絮凝剂的生产技术不断改进,新型絮凝剂的研发也取得了一系列突破。
例如,聚合氯化铝等有机絮凝剂的应用不断扩大,效果更好,对环境的影响也更小。
2. 市场需求:随着人们对水质要求的提高,水处理和污水处理市场的需求不断增长,推动了絮凝剂市场的发展。
同时,工业发展和城市化进程也带来了对絮凝剂的需求增加。
3. 行业规模:絮凝剂行业的规模不断扩大,企业数量增多,市场竞争也日益激烈。
一些大型絮凝剂企业通过技术创新和市场拓展,取得了较好的发展。
四、絮凝剂的发展前景:1. 市场前景:随着环境保护意识的增强,水处理和污水处理市场的需求将持续增长,推动絮凝剂市场的发展。
同时,农村地区和发展中国家对絮凝剂的需求也将逐渐增加。
2. 技术前景:新型絮凝剂的研发将成为行业的重点,例如环保型絮凝剂、高效絮凝剂等。
微生态制剂在水产养殖业中的应用及前景
硝化细菌
硝化细菌属于自营养性细菌,包括两种不同 的代谢群体,亚硝化菌属(Nitrosomonas)及硝 化杆菌属(Nitrobacter)。它们都是好气性细菌, 能在有氧的水中生长,并在水质净化过程中 起着重要作用。
硝化细菌是不需要有机物就能生存及繁衍的 细菌。首先,亚硝化菌属细菌把水中的氨离 子(NH4+)氧化成为亚硝酸离子(N02-)并从中获 得生存所需要的能量,再从二氧化碳或碳酸 氢根离子(CO 2或HCO 3-)中制造自身所需的有 机物。而硝化菌属细菌能把水中的亚硝酸根 离子N02-氧化成为硝酸根离子(N03-)并也能从 中获得生存所需要的能量。亚硝化菌属细菌 和硝化杆菌属细菌通过接力的方式,把水中 的有毒氨(NH 3)最终氧化成无毒的硝酸离(N03)。
2NH3+302 ———— 2NO2-+2H++2H20+能量 2N 02-+02————2N03+能量 硝化细菌是自养性微生物,需要在体内制造 有机物供其生长,这就决定了硝化细菌的繁 殖速度要比异养生物慢得多,一般异养性微 生物可几十分钟内增殖一倍,而硝化细菌则 要1—2d才能增殖一倍的;另外,硝化细菌不 喜欢有机物,水体中过多的有机物反而会抑 制硝化细菌的生长。
枯草芽孢杆菌菌群进入养殖水体后,能分泌 丰富的胞外酶系,及时降解水体有机物如排 泄物、残饵、浮游生物残体及有机碎屑等, 使之矿化成单细胞藻类生长所需要的营养盐 类,避免有机废物在池中的积累,同时,有 效地减少池塘内有机物分解耗氧,间接增加 水体DO,保证有机物氧化、氨化、硝化和反 硝化的正常循环,保持良好的水质,从而起 到净化水质的目的。此外,枯草芽孢杆菌在 代谢的过程中可以产生一种抑制或杀死他种 微生物的枯草杆菌素,此种抗生素为一种多 肽类物质,可以将养殖池沉积物中发光弧菌 的比例降低,抑制水体中致病菌的繁殖。
微生物絮凝剂的研究进展及其发展趋势
微生物絮凝剂的研究进展及其发展趋势
微生物絮凝剂是一种高效、经济、环保的膜型水处理技术,其主要应用在净水和污水处理中。
它利用一种微生物物质,这种物质能够形成非溶于水的絮凝物,然后絮凝物结成的膜遮盖在水的表面上,形成一块朊膜,把微粒、离子等有机溶解物和水分离出来,从而达到净水或污水净化的目的。
近年来,随着净水技术的进步和污水处理的要求,微生物絮凝剂的研究也得到了非常重要的发展。
首先,研究人员们努力研发出能够为污水净化服务的特定微生物细胞,以达到更高效更低成本的净水或污水处理效果。
其次,为了使微生物细胞更好地聚集起来,研究人员探索了一些任务添加剂,如磷酸丙烯酸酯、聚溴锡和壳聚糖等,以达到更优化的净水和污水处理技术。
第三,研究者们在合成新材料方面进行了大量的有效研究,如构建环境友好的生物膜系统,以期获得更高的净水和污水处理技术。
未来,微生物絮凝剂的研究将会朝着更加经济和高效的方向发展。
首先,研究者们将加快微生物基础研究,以发掘更高效的微生物,改善技术和参数设置,优化微生物根据不同环境条件的表现。
其次,将完善微生物絮凝剂的组装及支架体系,寻求具有良好的稳定性和空气分离性的新材料、组件及支架体系。
最后,研究者们通过反应催化技术,探索反应催化的新的改进方案,以增加产气量及其经济性。
综上所述,微生物絮凝剂的研究已取得重要进展,并将带来更多净水或污水处理方面的新发现及创新技术。
随着科技的进步,微生物絮凝剂将成为未来水处理行业的重要贡献者之一。
微生物絮凝剂在养殖废水处理中的应用
微生物絮凝剂在养殖废水处理中的应用邱军强;乐韵;郑文炳;吴蓓莉;王建平【摘要】微生物絮凝剂作为一种新型的絮凝剂,因其安全、高效等特性,正逐渐成为目前水产养殖废水处理研究的热点.主要从微生物絮凝剂的概念、絮凝机理、特点、研究现状、应用实例等方面,分析了微生物絮凝剂作为水质改良剂在水产养殖中的应用前景,并就今后的研究趋势作了展望.%As a novel flocculant, microbial flocculant is becoming the hot research of aquaculture wastewater treatment, because of its safety, efficiency, and other characteristics. This article introduced the concept of microbial flocculant, and the floccula- tion mechanism, characteristics, research status, applied examples to analyze the application prospects and the later research tendency in aquaculture as a water quality improver.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2011(028)006【总页数】4页(P98-101)【关键词】微生物絮凝剂;水产养殖;废水处理【作者】邱军强;乐韵;郑文炳;吴蓓莉;王建平【作者单位】上海海洋大学国家水生动物病原库,上海,201306;宁波市海洋与渔业研究院,浙江宁波,315010;宁波市海洋与渔业研究院,浙江宁波,315010;宁波市海洋与渔业研究院,浙江宁波,315010;宁波市海洋与渔业研究院,浙江宁波,315010【正文语种】中文【中图分类】X703.1在集约化养殖条件下,大量的饲料投入到水体中,没有被摄食的饲料和鱼虾粪便排入水中,造成了大量浪费和污染。
絮凝剂的发展现状和发展前景
絮凝剂的发展现状和发展前景一、引言絮凝剂是水处理领域中的重要化学品,主要用于去除水中的悬浮颗粒、胶体等杂质,提高水质。
随着工业发展和环境保护意识的提高,絮凝剂的需求和应用范围不断扩大。
本文将详细探讨絮凝剂的种类、发展现状、应用领域、面临的问题与挑战、发展趋势、相关政策与标准以及结论。
二、絮凝剂的种类及发展现状絮凝剂的种类:絮凝剂主要分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。
无机絮凝剂如硫酸铝、氯化铁等,有机絮凝剂如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸等。
发展现状:随着技术的进步,絮凝剂的种类和性能得到了显著提升。
新型高效、低毒、环保的絮凝剂不断涌现,满足了不同应用场景的需求。
三、絮凝剂的应用领域污水处理:絮凝剂在污水处理中广泛应用,主要用于污泥脱水、悬浮物去除等环节,提高污水处理的效率和质量。
饮用水处理:絮凝剂在饮用水处理中发挥关键作用,能有效去除水中的微小颗粒、胶体等,保障饮用水安全。
工业水处理:在工业循环水处理、锅炉补给水处理等领域,絮凝剂同样发挥了重要作用。
四、絮凝剂面临的问题与挑战环保压力:传统的絮凝剂可能对环境产生一定影响,如何开发环保型絮凝剂是当前面临的重要问题。
技术更新:随着水质要求的提高,絮凝剂的技术和性能需要不断更新和完善。
成本压力:新型高效絮凝剂的开发和生产成本较高,如何降低成本是推广应用的关键。
五、絮凝剂的发展趋势环保化:未来絮凝剂的发展将更加注重环保性能,开发低毒、生物可降解的絮凝剂将成为主流。
复合化:为满足不同应用需求,具有多重功能的复合型絮凝剂将是研究的重要方向。
高性能化:提高絮凝剂的性能,使其在更广泛的领域得到应用,如高盐度、高硬度等复杂水质条件。
六、相关政策与标准政策支持:各国政府对环保产业的支持力度不断加大,为絮凝剂产业的绿色发展提供了有力保障。
标准制定:制定和完善絮凝剂的安全使用标准、环保标准等,规范市场秩序,推动产业健康发展。
七、结论絮凝剂作为水处理领域的重要化学品,其发展前景广阔。
生物絮凝技术在水产养殖中的应用.pdf
一般情况下,养殖鱼类仅能消化吸收投喂的饵料中的20%~25%的蛋白质,剩余的以氨氮、残饵和粪便的形式存在于养殖水环境。
对于水体中的氨氮及残饵和粪便,一种处理方法是进行换水,这样会消耗大量水资源。
据估算,养殖1kg的对虾要消耗20m3的清洁水源,养猪1kg的鱼大约要消耗2m3~10m3的清洁水源。
第二种方法是将养殖用水进行处理再利用,即循环水养殖(RecirculatingAquaculture System,RAS)。
循环水养殖被认为是一种环境友好的水产养殖模式。
这种模式会增加一部分的投资和运营成本。
从1990年以来,人们开始关注水产养殖对水环境的污染问题,生物絮凝技术(Bio-floc Technology,BFT)逐渐被认为是解决水产养殖产业发展所面临的环境制约和饲料成本的有效替代技术。
基于生物絮凝技术的水产养殖模式(Biofloc-Aquaculture System,BAS)被认为是一种具有良好经济效益和生态效益的水产养殖革新技术,即可以净化水产养殖水环境,还可以实现饵料的双重利用,现正在以色列、美国等国家研究、实践并逐步推广。
本文对国内外生物絮凝在水产养殖中的应用情况进行总结,并根据我国的水产养殖产业特点对今后的发展方向进行展望。
一、生物絮凝概述生物絮凝技术基于城市污水的活性污泥方法,是微生物的无机氮同化过程,将氨氮等转化成细菌物质,是活性污泥法处理城市废水中应用的较为成熟的技术之一。
尽管对生物絮凝机理进行研究的非常多,但是人们对它的理解仍然非常肤浅,这也表明了这一现象的复杂性。
相对经典的胶体系絮凝剂机理而言,生物系絮凝剂絮凝机理还不是很清楚,比较有代表性的絮凝机理包括胞外聚合物桥架学说、电性中和学说、体外纤维素纤丝学说,荚膜学说、疏水学说等。
实际上,絮凝是一个复杂的过程,由于絮凝剂的种类和浓度、分子构型、分子量大小、胶体表面性质、pH等因素均能影响其絮凝性能。
吸引水产养殖者的原因之一是,生物絮凝可以实现水体中氨的快速转化。
生物絮凝技术在我国水产养殖中的应用研究现状和发展趋势分析
e a c t o r s ,S B R)中创造条件生产生物 絮凝体 ,培养好后收 形成 可被 虾、罗非鱼等滤食性养殖对象直 接摄食 的生物 絮 r
凝体 ,即实现了养殖水体的净化 ,又可实现投喂饲料 中蛋 集絮 团进 行投 喂 ,或者作为水产饲料 中鱼粉的替代物 。异
白质 的重复利用而明显降低饲料 成本 ,同时可明显提高养 位式生物絮凝 可以和循环水养殖 系统结合 ,以实现养殖 固 殖对 象的抗病 力 ,被认 为是一种具有 良好经济效益、环 境 体颗粒物 的资源化利用。
0 l 3 年第l l 期 6 4 中圃水启 2
( > 1 5 ) ,在足够 的搅 拌强度条件下 ,异 养细菌利用有 机 的养殖 对象 。第二 种是异 位式 ,既将 生物絮 团的生 成和 碳将 水体中的氮素通过氨氮的形式升级为微生物蛋白质 ,
养殖活动分 开 ,在外置序 批式反应器 ( S e q u e n c i n g b a t c h
2 . 基 本 类型
被认为 是一 种环境 友好 的水产 养殖模 式 ,但会 明显增 加 物絮凝研究 中常规测试 指标 。 从理 论 上 分 ,一 种 是 藻菌 共 生 的 生物 絮 凝 ,第 二 种是 以细菌 为主 的生 物絮 凝 。藻 菌生物 絮凝 多见于 室外
美国、越南、马拉西亚、泰国等罗非鱼和虾的商业 化养 殖 池塘养 殖 ,发生 的光 和作 用能够 明显补 充养殖 水体 中的 H和DO的昼 中研 究、实践并逐步推广。本文对生物絮凝技术在 中国水 DO,但菌相和 藻相 的平衡协调 比较 困难 ,p 产养 殖中的应用情况进行总结 ,并根据我国的水产养殖 产 夜变化 比较 大 ,诱 发养殖 对象处 于应激 状态 。 以细 菌为 业特点对今后 的发展方 向进行分析和展望 。
基于生物絮凝技术的水产养殖模式
基于生物絮凝技术的水产养殖模式一、基本原理生物絮凝技术基于生物菌株的特殊代谢产物,这些微生物通过菌株的代谢活动,产生一种特殊的有机物质,通过化学反应使水中的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒,从而增加了沉降速度,提高了水质的清澈度。
同时,这些微生物菌株还可以通过吸附和分解水体中的废弃物和有害物质,净化水质。
二、应用于水产养殖的模式在水产养殖中,生物絮凝技术可以应用于水池的净化和废水处理等方面。
以下是一种基于生物絮凝技术的水产养殖模式的具体实施方案:1.养殖水体净化:将适合生物絮凝技术的微生物菌株添加到养殖水体中,菌株通过代谢活动促进水中悬浮颗粒的聚集沉降,提高水质的透明度和清澈度。
同时,这些菌株还可以吸附和分解水中的废物和有害物质,净化水质。
2.废水处理:将水产养殖过程中产生的废水收集起来,通过生物絮凝技术来处理。
首先将废水中的悬浮固体颗粒先聚集沉降,然后通过过滤等方式将固体颗粒分离出去,得到较为清澈的水质。
接下来,将分离出去的固体颗粒进行处理,可以通过生物降解或其他废物处理技术进行处理和利用。
三、优势和应用前景1.清澈度提高:生物絮凝技术可以有效地提高水质的透明度和清澈度,有利于鱼类和贝类的生长和繁殖。
2.水质净化:生物菌株可以吸附和分解废物和有害物质,净化水质。
这有助于减少养殖过程中因污染物积累而导致的疾病和死亡率。
3.资源回收:通过废水处理和废物处理,可以对废物进行资源化利用,提高养殖系统的环境可持续性。
基于生物絮凝技术的水产养殖模式在水产养殖领域具有广泛的应用前景。
通过提高水质的清澈度和净化水质,可以提高水产品的质量和产量。
同时,通过废物的处理和资源回收,可以降低养殖过程对环境的影响,并提高养殖系统的可持续性。
因此,基于生物絮凝技术的水产养殖模式是未来水产养殖领域的一个重要发展方向。
论微生物絮凝剂的现状及在水处理中的应用
论微生物絮凝剂的现状及在水处理中的应用微生物絮凝剂是一种新型的水处理助剂,它是由微生物培养出的一种生物聚合物,能够对水中的悬浮物、胶体物和有机物等进行高效的絮凝作用。
与传统的化学絮凝剂相比,微生物絮凝剂无毒无害、环保可持续,具有良好的稳定性和生物相容性,可以大大减少污泥产生,降低处理成本。
目前,微生物絮凝剂已经成为新兴的水处理技术之一,在水源净化、污水处理、淡水生产等领域得到了广泛应用。
在水源净化方面,微生物絮凝剂主要用于河水、湖泊、水库等水源的絮凝处理。
在污水处理方面,微生物絮凝剂可以有效地降解废水中的有机物、氨氮等污染物,使其达到国家排放标准。
在淡水生产方面,微生物絮凝剂可以用于海水淡化、反渗透膜预处理、净水等方面。
虽然微生物絮凝剂在水处理中的应用已经得到了越来越广泛的认可,但是其还存在一些问题需要进一步解决。
其中,最大的问题就是如何提高微生物絮凝剂的效率和稳定性,同时降低成本。
为了解决这些问题,需要加强技术研发,探索新的微生物菌株和培养方法,同时加强与化学絮凝剂的协同作用等方面的研究,进一步推动微生物絮凝剂在水处理中的应用。
生物絮凝技术在水产养殖中的应用
生物絮凝技术在水产养殖中的应用作者:王军李清文来源:《环球市场》2020年第09期摘要:生物絮凝技术是一种被公认为经济效益和生态效益均良好的新型水产养殖技术,在水产养殖中应用此技术不仅能净化水产养殖环境,还能提高饵料和其他饲料蛋白的利用率,减少养殖用水排放量,有效解决集约化养殖过程中所遇到的各种难题。
生物絮凝技术的出现对水产养殖行业各方面都产生了深远且积极的影响,目前国内外关于该技术在水产养殖中应用的研究报道也十分普遍。
因此,本文现就结合相关文献资料,重点对生物絮凝技术在水产养殖中的应用要点展开分析。
关键词:生物絮凝技术;水产养殖;混合强度;好氧环境;碳源;应用要点通常情况下,养殖鱼类是无法完全吸收投喂饵料中所包含的蛋白质含量的,一般只能消化吸收20%~25%,剩下的则以氨氮、粪便、残饵等形式淤积在养殖水环境中[1]。
针对水环境中残余的这些氨氮、残饵等,人们往往采用换水、循环水养殖两种方法进行处理,但前者频繁换水容易造成水资源浪费,而后者虽被认为是一种环境友好的养殖方法,但在循环过程也会加大投资与运营成本,因此这两种方法都不是改善水产养殖环境的长久之计。
随着近年来我国水产养殖业科研技术的不断提升,多数学者发现生物絮凝技术下的水产养殖模式不仅可以有效净化水产养殖环境,还可以双重利用饵料,目前已在国外多地推广实践,优势、效果均十分明显。
基于此,本文现就生物絮凝技术在水产养殖中的应用情况进行分析总结。
一、生物絮凝技术概述生物絮凝技术属于微生物无机氮同化过程,活性污泥法处理水产养殖废水中较为成熟且应用最广泛的方法,其主要通过转变氨氮物质为细菌物质达到活性去污泥的目的[2]。
虽然目前国内外关于生物絮凝机制的研究报道很多,但人们对于其本质机理的理解还是非常片面的,可见该技术的复杂性。
与经典胶体系絮凝剂机理相比,生物絮凝机理尚未完全明确,通常比较被人熟知的机理有胞外聚合物桥架学说、体外纤维素仙丝学说、电性中和学说、荚膜学说、疏水学说等。
微生物絮凝剂的研究进展及应用现状
微生物絮凝剂的研究进展及应用现状微生物絮凝剂的研究进展及应用现状绪论微生物絮凝剂是一种能够促使悬浮液中微小悬浮颗粒结合成较大颗粒的生物产物。
由于其高效、环保、低成本等优点,近年来受到了科研工作者的广泛关注。
本文将从微生物絮凝剂的研究进展、应用现状以及未来的发展方向等方面进行分析和探讨。
一、微生物絮凝剂的研究进展1. 研究方法微生物絮凝剂的研究主要通过从自然环境中分离出具有絮凝能力的微生物菌株,并通过培养和筛选等方法获得原料菌株。
随着分子生物学和生物工程技术的快速发展,研究者们可以通过基因克隆和重组技术来改良和合成新的微生物絮凝剂,提高其絮凝效果和使用寿命。
2. 絮凝机理微生物絮凝剂的絮凝机理主要包括生物胶凝、表面吸附和胞外多糖等。
其中,生物胶凝是指微生物细胞通过分泌胶态物质使悬浮颗粒聚集在一起;表面吸附是指微生物细胞表面的特异性吸附作用,使悬浮颗粒结合在细胞表面上;胞外多糖是微生物细胞分泌的聚合物,能够与悬浮颗粒发生化学反应,形成较大的絮凝群。
二、微生物絮凝剂的应用现状1. 污水处理领域微生物絮凝剂在污水处理中具有较为广泛的应用。
通过加入微生物絮凝剂,可以促使悬浮颗粒聚集成大颗粒,便于沉淀或过滤,从而达到净化水质的目的。
此外,微生物絮凝剂还可以降低处理过程中的能耗和化学药剂的使用量,具有较好的环保效益。
2. 污泥脱水领域污泥脱水是污水处理过程中重要的一环。
微生物絮凝剂作为一种生物脱水剂,可以与污泥中的水分结合形成饼状物,在离心或压滤后将水分从污泥中分离出来。
相比于传统的化学脱水剂,微生物絮凝剂具有较低的成本和较好的环境友好性。
三、微生物絮凝剂的未来发展方向1. 结合纳米技术利用纳米技术来改善微生物絮凝剂的絮凝效果是未来的一个发展趋势。
通过调控微生物絮凝剂中纳米颗粒的形态和结构,可以提高絮凝效率和抗腐蚀性能,拓宽微生物絮凝剂的应用范围。
2. 基于遗传工程的改良通过遗传工程技术,可以改良微生物细胞内的絮凝相关基因,提高微生物絮凝剂的絮凝效果和稳定性。
微生态制剂在水产养殖中的应用现状及发展前景
微生态制剂在水产养殖中的应用现状及发展前景摘要随着水产养殖业的快速发展,水产养殖业面临着越来越多的问题,如水体富营养化、水质污染、病害防治等。
微生态制剂作为一种新兴的绿色生物技术手段,具有调节水体微生物群落结构、提高水质、增强养殖动物免疫力等优势。
本文将对微生态制剂在水产养殖中的应用现状及发展前景进行综述。
1. 引言水产养殖是一种重要的养殖方式,但面临着一系列的问题,如水质污染、养殖动物疾病等。
传统的防病控害方法主要依赖化学药物,但其使用会产生环境污染和养殖产品安全隐患。
因此,寻找一种绿色、可持续的防病控害方法成为了当今水产养殖业发展的关键问题之一。
2. 微生态制剂的特点微生态制剂是一种利用有益微生物调控水体环境和养殖动物生长的技术手段。
其特点如下: - 微生态制剂由有益微生物和其代谢产物组成,通过调节水体微生物群落结构来改善水质。
- 微生态制剂具有广谱抗菌活性,可以减少病原微生物的数量和带菌量。
- 微生态制剂可以提高养殖动物的消化吸收能力,提升免疫力,增加抗病能力。
- 微生态制剂降解水体中的有害物质,减少养殖废水对环境的污染。
3. 微生态制剂在水产养殖中的应用现状目前,微生态制剂在水产养殖中的应用已经取得了一些进展。
以下是几个典型的应用案例:3.1 水质修复微生态制剂可以通过调节水体微生物群落结构,降解水体中的有机废物和氮磷等营养物质,提高水质的稳定性和透明度。
同时,微生态制剂还可以降低氨氮、硫化氢等有害物质的含量,改善水体的生态环境,为养殖动物的生长创造良好条件。
3.2 病害防治微生态制剂中的有益微生物具有广谱抗菌活性,可以竞争和拮抗病原微生物,减少病害的发生。
同时,微生态制剂还可以提高养殖动物的免疫力,增加其抗病能力。
因此,微生态制剂在水产养殖中被广泛应用于病害的防治。
3.3 养殖动物营养改善微生态制剂可以促进养殖动物的消化吸收能力,提高饲料转化率。
此外,微生态制剂中的有益微生物还能合成和分解一些有益物质,如维生素、酶等。
微生物絮凝剂的研究进展及应用现状
微生物絮凝剂的研究进展及应用现状微生物絮凝剂的研究进展及应用现状摘要:微生物絮凝剂作为一种生物性絮凝剂,已经被广泛应用于废水处理、污水处理和水质净化领域。
本文对微生物絮凝剂的研究进展和应用现状进行了详细的探讨,并对今后的发展方向进行了展望。
关键词:微生物絮凝剂;研究进展;应用现状;发展方向第一章引言微生物絮凝剂是一类通过微生物发酵获得的絮凝剂,具有环保、高效、可再生等特点。
随着环境污染的不断加剧和水资源日益短缺,对于高效净化废水和污水的需求越来越迫切。
微生物絮凝剂作为一种绿色环保的处理技术,其研究和应用受到了广泛的关注。
本章主要介绍微生物絮凝剂的研究意义和研究目的,以及本文的研究框架和内容安排。
第二章微生物絮凝剂的研究进展2.1 微生物絮凝剂的来源和原理2.2 微生物絮凝剂的制备方法2.3 微生物絮凝剂的性能评价第三章微生物絮凝剂的应用现状3.1 微生物絮凝剂在废水处理中的应用3.2 微生物絮凝剂在污水处理中的应用3.3 微生物絮凝剂在水质净化中的应用第四章微生物絮凝剂的优势和存在的问题4.1 微生物絮凝剂的优势4.2 微生物絮凝剂存在的问题第五章微生物絮凝剂的发展方向5.1 优化微生物絮凝剂的制备工艺5.2 开发新型微生物絮凝剂5.3 提高微生物絮凝剂的性能第六章结论与展望微生物絮凝剂作为一种环保生物絮凝剂,具有广阔的应用前景。
本文主要对微生物絮凝剂的研究进展和应用现状进行了总结和分析,并对其发展方向进行了展望。
未来的研究中,应该进一步优化微生物絮凝剂的制备工艺,开发新型微生物絮凝剂,并提高微生物絮凝剂的性能,以满足不断增长的环境治理需求。
在环境保护领域,色环保的处理技术一直受到广泛的关注。
色环保技术是指利用环保微生物絮凝剂对废水、污水和水质进行处理和净化的一种技术。
微生物絮凝剂是一种由微生物产生的物质,具有很强的絮凝和沉淀能力,可以有效地将废水中的悬浮物、颗粒物和有机物等污染物聚集成较大的团聚体,并沉淀下来。
絮凝剂的发展现状和发展前景
絮凝剂的发展现状和发展前景综述絮凝剂是一种能够促使悬浮物或胶体粒子在溶液中聚集形成絮凝体的化学物质。
它在水处理、废水处理、矿物处理、石油开采等领域具有广泛的应用。
本文将详细介绍絮凝剂的发展现状和发展前景,包括市场需求、技术创新、环境保护和可持续发展等方面。
一、市场需求随着工业化和城市化的快速发展,水资源的污染日益严重,对水质的要求也越来越高。
絮凝剂作为一种重要的水处理剂,受到了广泛的关注和需求。
1. 水处理市场需求水处理市场是絮凝剂的主要应用领域之一。
随着工业废水和生活污水的增加,水处理行业对絮凝剂的需求不断增长。
尤其是一些重金属、有机物等难降解物质的去除,对絮凝剂的性能提出了更高的要求。
2. 矿物处理市场需求矿物处理是另一个重要的絮凝剂应用领域。
在矿石浮选过程中,絮凝剂可以帮助去除矿石中的杂质,提高浮选效果。
随着矿石资源的日益减少,对矿石的综合利用要求越来越高,絮凝剂的需求也相应增加。
二、技术创新1. 新型絮凝剂的研发为了满足不同领域的需求,研究人员不断努力开发新型絮凝剂。
例如,聚合铁盐絮凝剂具有较高的絮凝效果和较低的剂量要求,可以在水处理中取得良好的效果。
此外,生物絮凝剂、纳米材料絮凝剂等也是当前研究的热点。
2. 结合其他技术的应用除了不断改进絮凝剂本身的性能,结合其他技术也是提高絮凝效果的重要途径。
例如,将絮凝剂与超声波、电化学等技术相结合,可以进一步提高絮凝效果,降低剂量要求。
三、环境保护和可持续发展1. 絮凝剂的环境友好性随着环保意识的提高,人们对絮凝剂的环境友好性要求也越来越高。
目前,一些新型絮凝剂具有较低的毒性和生物降解性,对环境影响较小。
2. 副产物的综合利用絮凝剂的使用过程中会产生一些副产物,如絮凝体、絮凝剂废液等。
合理利用这些副产物可以降低资源浪费,实现可持续发展。
目前,一些研究已经开始探索絮凝剂副产物的资源化利用途径,如制备新材料、能源回收等。
四、发展前景1. 市场前景广阔随着水资源短缺和水污染问题的日益严重,絮凝剂市场前景广阔。
水产养殖污水处理中微生物絮凝剂的应用
麓
摘 要 :主要 介 绍 了应 用 于 水 产 养 殖
絮凝 剂具 有较 好 的 降解 性 能 ,它 可 以有 效 的降解 水 体 中 的 固体物 质 及 油 污 ,其 降 油效 果 和 明矾 相 似 。
由微 生物 产生 的絮 团较 大 ,沉 降较 高 ,易于分 离 。
污 水 水 微 生物 絮凝 剂养 殖养 殖污 水处 理 。 应 用于锦 鲤
程 中过 量 的投 放 饵 料 及 水 产 品粪 便 在 水
中排放 而 引发 ,污 染水 中主 要 以碳 、氮 、 磷 等 营养 物 质 为主 ,这 些 物 质 正 是 微 生 物 生长繁 殖所 必需 的营 养物 质 。 1 水产 养 殖 污 水 中含 有 的有 毒 、有 害 . 2
物 质 及 重金 属 元 素 较 少 ,对 微 生 物 的 生 长 繁殖产 生 的抑制 较 小 。 1 水产 养 殖 污 水 的污 染 程度 较 轻 ,水 . 3
本 研究 中,利用 微 生物 絮凝 剂对锦 鲤养 殖 中 的
污 水进 行净 化处 理 ,锦鲤 养殖 过程 中,投放 饵料 的
主 要成 分为 麸皮 ,锦 鲤食 用后 ,水 体 中 的主 要剩 余
代 谢产 物 ,这 些 次 生 代 谢 产 物 通 过化 学
反应 、桥 联 作 用 、 电荷 中 和 、卷 扫 作 用
污水 处理微 生物絮 凝 剂 的特 点 、 分类 等 。
各 污染 测 定指 标 有较 大程 度 的 降低 。水
处 理 中 微 生 物 絮 凝
222 独特 的除浊 和脱 色 功效 。研 究证 明 ,微生 物 .- 絮凝 剂能够 除 去如 硅藻 土 、纤 维板 、血 红细胞 等几
乎所 有水体 中的悬 浮状 的颗 粒状 物质 ,经 微 生物絮
絮凝剂的发展现状和发展前景
絮凝剂的发展现状和发展前景一、引言絮凝剂是一种能够快速凝结悬浮颗粒并形成较大颗粒的化学物质。
它在水处理、污水处理、矿产提取等领域有着广泛的应用。
本文将探讨絮凝剂的发展现状和未来的发展前景。
二、发展现状1. 市场需求随着工业化进程的加快和环境污染的日益严重,对水质的要求越来越高。
因此,絮凝剂的市场需求也越来越大。
特别是在水处理和污水处理领域,絮凝剂被广泛应用。
2. 技术发展随着科技的发展,絮凝剂的制备技术也在不断改进。
传统的絮凝剂主要是无机物质,如铝盐、铁盐等。
然而,这些无机絮凝剂存在着一些缺点,如剂量大、处理效果不稳定等。
近年来,有机絮凝剂得到了广泛的研究和应用。
有机絮凝剂具有剂量小、处理效果稳定等优点,因此受到了市场的青睐。
3. 市场竞争目前,絮凝剂市场竞争激烈,主要的竞争对手包括国内外的大型化工企业。
这些企业拥有先进的技术和生产设备,能够提供高质量的絮凝剂产品。
为了在市场中占领一席之地,企业需要不断提高产品质量和降低成本。
三、发展前景1. 市场机遇随着环境保护意识的增强和政府对环境污染管理的重视,絮凝剂市场有着广阔的发展前景。
特殊是在水处理和污水处理领域,絮凝剂的需求将持续增长。
此外,新兴领域如海水淡化、农业灌溉等也为絮凝剂市场提供了新的机遇。
2. 技术创新为了满足市场需求,絮凝剂行业需要不断进行技术创新。
目前,有机絮凝剂在市场上占领了一定的份额,但其制备技术仍有待改进。
未来,可以通过改进合成方法、改良份子结构等方式来提高有机絮凝剂的性能。
此外,纳米技术的应用也为絮凝剂的发展带来了新的可能性。
3. 绿色发展在环保意识不断提高的背景下,絮凝剂行业需要朝着绿色发展的方向发展。
这意味着要改进生产工艺,减少对环境的影响,提高资源利用率。
同时,还需要加强与水处理、污水处理等行业的合作,共同推动绿色发展。
四、结论絮凝剂作为一种重要的水处理剂,具有广阔的市场前景。
随着环境保护意识的提高和技术的不断创新,絮凝剂行业将迎来新的发展机遇。
生物絮凝剂在水产养殖废水处理中的应用
河南农业2015年第5期(下)中国是水产养殖大国,产量多年居世界首位。
2012年水产养殖产量占水产品总产量的54%。
但随着高密度、集约化养殖技术的蓬勃发展,养殖水体污染问题也越来越严重,尤其是氨氮和有机污染物。
水体污染不仅影响养殖业本身的发展,更影响生态环境质量的提高。
因此,水产养殖废水的处理技术逐渐受到关注。
水处理不仅仅要求具有高效率,更要求对环境无毒害以及杜绝二次污染。
水处理中絮凝法是应用最普遍,也是最经济的办法。
而生物絮凝剂因其具有高效、对环境友好和无二次污染作用,已经成为研制一种新型絮凝剂的新需求、新目标。
本文针对国内外生物絮凝剂在水产养殖废水的处理案例,归纳总结生物絮凝剂的特性及机理,并根据我国水产养殖产业特点对今后的生物絮凝剂发展趋势进行展望。
一、水产养殖废水特点水产养殖废水中主要的污染物有氨氮、亚硝酸盐、有机污染物、磷及污损生物。
养殖水体中污染物主要来自于两个方面:一是养殖生产本身对养殖水域环境产生了一定程度的污染,一般情况下,投喂的饵料中75%~80%的蛋白质都无法进入物质循环中,而以氨氮、残饵和粪便的形式存在于养殖水环境中;二是来自人类生活污水、工业废水以及农业废水的超标、超量排放。
污染物对水产养殖的危害主要体现在对鱼及养殖生物的毒害以及恶化养殖环境。
氨氮和硫化氢是育苗水体中最普遍的有害物质,水体中的氨氮和硫化氢浓度会随着育苗的进行而逐渐升高。
氨氮的毒性主要表现在分子氨(NH 3)毒性,NH3会导致养殖鱼类鳃组织发生病理改变,从而直接影响其呼吸作用;硫化氢(H 2S )在酸性条件下渗入鱼体会因血红蛋白失去载氧能力而导致组织缺氧,严重时引起死亡。
二、生物絮凝剂的特性、影响因素及机理研究生物絮凝剂是从微生物或其分泌物中提取获得的高分子代谢物,具有一定的凝聚性。
与传统絮凝剂相比,生物絮凝剂具有生物可降解性、高效、无毒和无二次污染等特性,对人类健康和环境保护都有重要的现实意义。
(一)生物絮凝剂的结构和性质细菌、真菌、放线菌及藻类等都能产生絮凝剂,人们通过对微生物与其所产生的生物絮凝剂之间的关系进行研究,发现微生物只在特定生长阶段才能产生絮凝剂,且其絮凝活性与组成、各组分的性质等特性息息相关。
微生物絮凝剂的应用和前景
微生物絮凝剂的应用和前景董琦刘贯一(华北理工大学建筑工程学院,河北唐山063000)摘要:随着经济的进步,水资源日益成为国家建设和居民生活的重要物资,因此重复利用水资源的絮凝技术正在被越来越多的人所重视,而作为絮凝剂中新的研究方向的微生物絮凝剂,更有着其他絮凝剂所没有的优点,本文介绍了目前生物絮凝剂的优点、絮凝原理、当前应用和发展方向。
关键词:生物絮凝剂絮凝原理发展趋势随着社会的不断进步和人民生活水平的不断提高,人们对饮用水质量的要求也在逐步提升;随着科技的发展,无论是实验室还是工业生产所用的现代精密仪器对水质的要求日益提高。
因此无论是对污水的二次处理,还是对饮用水的提纯,絮凝的作用显得尤为重要。
而作为絮凝技术中的“新宠”——微生物絮凝剂,因其具有其他絮凝剂所没有的优点而日渐被越来越多的人所关注,而成为接下来研究的重要方向。
1絮凝技术的基本方法和基本原理絮凝技术是一种让液体中不易沉降的悬浮粒子或者是胶质经过接触,凝聚成为聚集在一起的整体,再进一步通过网捕卷扫、共同沉淀、化学粘结等作用将颗粒及胶体转变为絮状物沉淀,从而更好地用过滤、沉降、上浮等方法来进行固液分离,从而达到使水净化的方法。
目前主流的絮凝技术有电絮凝技术、化学絮凝技术,微生物絮凝技术。
三种技术各有优点:1.电絮凝技术设备简单,结构紧凑,占地面积小,操作维护方便,不存在二次污染的风险;同时能源可以通过风能、太阳能、燃料电池等绿色能源来解决。
2.化学絮凝法的核心是絮凝剂的选择与使用,目前主要的化学絮凝剂分为三种:(1)无机絮凝剂。
以双电层吸附为主要机理的无机金属盐类絮凝剂,主要有铝盐类和铁盐类。
(2)有机高分子絮凝剂。
其自身又可以分成两个大的种类,分别是:天然与人工合成两种,天然有机高分子絮凝剂主要是以天然高分子资源如淀粉、纤维素等为原料经化学改性之后制作得到的一种有机高分子絮凝剂;人工合成有机高分子絮凝剂主要是可以分成以下几个种类:阳离子型,阴离子型,非离子型以及两性型。
微生物絮凝剂的研究现状与发展趋势
微生物絮凝剂的研究现状与发展趋势前言:絮凝是废水处理的一个重要方法, 用于去除水中细小的悬浮物和胶体污染物质。
絮凝剂是一种可使液体中不易沉降的固体悬浮颗粒凝聚沉降的物质。
传统的絮凝剂主要有两类, 一类是无机型的, 如铁盐、铝盐等; 另一类是有机型的, 如聚丙烯酰胺等。
这两类絮凝剂的絮凝效果都比较好, 尤其是聚丙烯酰胺类絮凝剂, 由于其具有高絮凝性和低生产成本而得到广泛应用。
80年代, 日本这类絮凝剂的年产量已达2400吨。
但是, 近年来人们发现, 无机絮凝剂用量较大易产生二次污染, 更为严重的是, 经常饮用以铝盐为絮凝剂的水会引起老年性痴呆症。
而聚丙烯酰胺类物质不易被降解, 且单体有致突变性, 现在在许多领域已被禁止或限量使用。
微生物絮凝剂(MBF) 是利用生物技术, 从微生物或其分泌物中提取、纯化而获得的一种安全、高效, 且能自然降解的新型水处理剂, 包括糖蛋白、多糖、纤维素、蛋白质和DNA等。
微生物絮凝剂不但没有传统絮凝剂的上述缺点, 而且还具有安全、高效、可生物降解、不污染环境等特点。
因此其越来越受到人们的重视呈现出逐,步取代传统絮凝剂的趋势。
微生物絮凝剂(MBF)是某些种类的微生物在特定培养条件下,其生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的代谢产物。
其主要活性成分是具有两性多聚电解质特性的蛋白质,多糖、核酸类生物高分子化合物,具有可生化性,即能够自行降解。
它们通过其电荷性质和高分子特性在液体介质中起电荷中和、吸附、桥联、网捕等作用,使胶体脱稳、絮凝沉淀、固液分离。
它克服了常规的无机絮凝剂和有机絮凝剂对人体有害和易产生二次污染的缺点,被广泛地应用于各类废水的生物处理、清除污泥膨胀、食品及餐饮业废水中可利用成分的回收利用等。
1 微生物絮凝剂的种类和特点1.1 微生物絮凝剂的种类根据近些年对微生物絮凝剂的研究与报道,可把它分为4大类:1)从微生物细胞壁提取的絮凝剂,如酵母细胞壁葡聚糖、蛋白质和N—乙酰葡萄糖胺等成分均可作絮凝剂使用。
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收稿日期:2005-11-24;修回日期:2006-02-06作者简介:蔡泽文(1978-),男,在读硕士,从事鱼病与鱼药研究。
通讯作者:汪开毓,教授,博导,主要从事水生动物病害学研究。
微生物絮凝剂在水产养殖水环境改良中的应用前景蔡泽文 汪开毓 耿 毅(四川农业大学鱼病研究中心,雅安 625014)摘 要 综述了微生物絮凝剂的种类、絮凝特性、絮凝机理以及微生物絮凝剂在水质改良中的应用现状,并分析了它作为水质改良剂在水产养殖中的应用前景。
关键词 微生物絮凝剂 絮凝机理 水产养殖 水质改良絮凝(F l o cculants)是把水中的悬浮颗粒和不易沉淀的胶体凝集沉淀的过程,能发挥这种功能的物质即絮凝剂。
微生物絮凝剂(M icrobial Floc culants)是利用生物技术,从微生物或其分泌物中提取、加以纯化而获得的一种安全、高效、且能自然降解的新型水处理剂,一般由糖蛋白、多糖、纤维素、蛋白质、DNA 和聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水体中的胶体和悬浮颗粒相互凝聚、沉淀,从而改良水质。
微生物絮凝剂具有絮凝范围广、絮凝活性高、安全无害、无二次污染等特点,因此越来越受到关注,成为当今世界絮凝剂方面研究的主要对象。
随着我国水产养殖业的迅速发展,高密度、集约化养殖给养殖环境造成巨大的压力,养殖环境不断恶化,已成为阻碍水产养殖进一步发展的主要因素之一,养殖水环境的改良和保持也成为确保我国水产养殖可持续发展的重要环节。
本文综述了微生物絮凝剂的种类、特性、絮凝机理以及微生物絮凝剂目前在水质改良中的应用现状和前景,分析了它在水产养殖中的应用前景。
1絮凝微生物及其絮凝剂的种类1.1絮凝微生物的发现及种类1876年,Lou is Pasteur 发现酵母能把发酵液中的细菌絮凝沉淀,两年后类似的现象亦在细菌中发现[1],但当时对此并未引起重视。
直到1935年,美国科学家Butterfield 从活性污泥中筛选到第一株絮凝产生菌之后,许多学者才开始研究微生物的胞外产物与絮凝现象的关系,并分离到大量的絮凝微生物,包括细菌、放线菌、霉菌、酵母和藻类等。
1976年,J .N aknmura 等筛选出19种絮凝微生物,其中霉菌8种,酵母1种,细菌5种,放线菌5种,以酱油曲霉(As p er g illus sojae)AJ 7002的絮凝效果最好。
1985年,H.Takag i 等从拟青霉属菌(Paecilo my ces sp .)中提取出微生物絮凝剂PF-101,它对枯草杆菌、大肠杆菌、啤酒酵母、红血细胞、活性污泥、纤维素粉、羧甲基纤维素、活性炭、硅藻土、氧化铝等均具有良好的絮凝作用。
1986年,R.Kurane 等从自然界分离到红平红球菌(Rhodococcus er y thropolis),其产生的絮凝剂NOC -1被世界公认为当时最好的微生物絮凝剂,它对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性炭水、膨胀污泥、纸浆废水均具有良好的絮凝和脱色作用。
邓述波分离到硅酸盐芽孢杆菌新变种,研制的M F A -9运用于淀粉废水处理中,并显示出良好的效果[2]。
随着生物基因工程领域的许多重大突破,环境科学工作者开始将生物技术和絮凝技术结合起来,使得微生物絮凝剂的研制和开发迅速发展,我国也在生物技术中、长期发展纲要中将开发微生物絮凝剂作为明确的方向之一。
1.2微生物絮凝剂的种类按照来源分类,微生物絮凝剂主要有:从微生物细胞提取的絮凝剂、微生物细胞代谢产生的絮凝剂、直接利用微生物细胞的絮凝剂和利用克隆技术获得的絮凝剂。
1.2.1直接利用微生物细胞的絮凝剂 很多微生物的细胞本身就具有絮凝活性,它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中,其中有细菌、放线菌、真菌、藻类,例如:A s pergillus s oji、A s p erg illus ochraceus、Asper g ill u s parasiticus、A lcali g enes cup i d us 等[3]。
Takag.i H等研究Paecilo m yces产生的絮凝剂的性质时发现,被蒸馏水冲洗后的菌体与发酵液的上清液具有同等的絮凝活性,对枯草杆菌、大肠杆菌、啤酒酵母、活性炭、硅藻土、氧化铝等具有良好的絮凝作用。
1.2.2利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂 微生物细胞是天然有机高分子絮凝剂的重要来源,酵母细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质和乙酰葡萄糖胺等成分均可作为絮凝剂。
丝状真菌细胞壁多糖除葡聚糖、甘露聚糖外,还有几丁质。
几丁质是N-乙酰-D-氨基葡萄糖以 -1、4-糖苷键连成的不分支的链状结构,它经过碱水解可产生带正电的脱乙酰几丁质(壳聚糖),壳聚糖含有活性氨基和羟基,对许多微生物菌体及其他带负电的粒子有较强的絮凝能力,因而近年来在水质改良中备受青睐。
1.2.3利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂 微生物分泌到细胞外的代谢产物主要是细菌荚膜和粘液质,除水分外,其主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及其复合物。
日本科学家R.ku-rane等分离到的红平红球菌,产生的NOC-1絮凝剂被公认为当时水处理最好的微生物絮凝剂。
1.2.4利用克隆技术获得的絮凝剂 这类絮凝剂是用基因工程技术和现代分子生物学,把高效絮凝基因转移到能进行生物转化的细菌中,如光合细菌,亚硝化杆菌,构造具有高效絮凝性的生物降解菌株,这在处理富营养化水体和水产养殖废水中具有重大意义。
美国在这方面做了一些富有成效的工作,研制出一些高絮凝性菌株,将它与其它微生物一起制成生物活液,用以快速消除下水道淤塞、水体富营养化和污泥膨胀等现象[4]。
2微生物絮凝剂的特性在水处理中,常用的絮凝剂包括铝盐[硫酸铝(明矾)、聚合氯化铝(PAC)等]、铁盐[氯化铁、聚合硫酸铁(PFS)等]和聚丙烯酰胺(P AM),其中铝盐和铁盐也是水产养殖中常用的水质改良剂。
这些絮凝剂在使用中常常会产生负面影响,同时在不同程度上抑制微生物的降解作用。
如铝盐可造成老年人的铝性骨病及痴呆症,聚丙烯酰胺单体具有神经毒性和 三致毒性(致畸、致癌、致突变),所以它们的使用受到了人们的质疑。
而微生物絮凝剂与传统絮凝剂相比则具有高效、安全、无二次污染和价格低的特点,优势明显。
2.1高效性微生物絮凝剂不但具有絮凝作用,且有降解性能,可提高废水的处理效果。
在相同用量下,它对废水中悬浮颗粒和胶体的絮凝速度比铁盐、铝盐和聚丙酰胺等要大,而且沉淀速度较快,处理效率明显高于传统絮凝剂。
杨 开和康建雄等将生产的普鲁兰絮凝剂应用于城市污水处理,其投加量仅为聚铝絮凝剂最佳投加量的1/25[5]。
2.2安全无毒性微生物絮凝剂属于天然有机高分子絮凝剂,它安全无毒,这已被许多实验证明。
如急性毒性试验结果表明,小白鼠一次性吞食1g/kg体重的微生物絮凝剂M BFA9,在体态、饮食、行动等方面均无异常反应[2];给小鼠、豚鼠注射R.Ery t h ropdis 的细胞及培养液,均不致病。
笔者也用分离到的絮凝微生物发酵后分别对小白鼠和鲤鱼做了急性毒性实验,结果两者活动正常,均无异常症状。
2.3无二次污染微生物产生的絮凝剂成分复杂多样,且随菌种的不同而不同。
到目前为止,已报道的微生物产生的絮凝物质为糖蛋白、粘多糖、纤维素、DNA 等高分子物质,其分子量多在105以上,具有可生化性,即能够自行降解,因而不会带来二次污染。
2.4价格较低微生物絮凝剂为生物菌体或有机高分子,是靠生物发酵产生的,而化学絮凝剂是人工合成的,从生产所用原材料、生产工艺和能源消耗等方面考虑,微生物絮凝剂也是经济的,这一点已被国内外学者普遍认同。
另外,微生物絮凝剂处理技术的总费用低于化学絮凝处理技术的处理费用,前者约为后者的2/3。
3絮凝剂的絮凝机理微生物絮凝剂是由具有絮凝活性的微生物产生的,因微生物的种类不一样,所以其产生的絮凝剂的性质也不同,絮凝机理也不尽相同,但是对水体中的悬浮颗粒和胶体的絮凝有相似之处,主要通过吸附桥联作用、电荷中和作用、化学反应和卷扫作用使水体中的颗粒和胶体物质絮凝而沉淀。
3.1桥联作用机理这是目前被普遍接受的一种理论。
该机理认为絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范得华力,同时吸附多个胶体颗粒,在絮凝剂生物大分子质量分数较低时,吸附在某个微粒表面上的生物分子长链可能同时吸附在另一个微粒的表面,通过架桥方式将两个或更多的微粒联在一起从而导致絮凝。
Levy等(1992)以吸附等温线和Zeta电位的测定表明,环圈项圈藻PCC-6720所产絮凝剂对膨润土的絮凝过程确以 桥联机制为基础。
电镜照片显示,正是聚合细菌之间的胞外聚合物搭桥相连才使细胞丧失了胶体的稳定性而紧密地聚合沉淀下来。
通常,微生物絮凝剂的分子量越大,对架桥越有利,絮凝效率高,但架桥过程中也发生链段间的重叠,从而产生一定的排斥作用。
若分子量过高,则这种排斥作用会削弱架桥作用,使絮凝效果变差;另一方面,若生物分子絮凝剂所带电荷与微粒相反,则絮凝剂的离解程度就大,电荷密度越高,分子越易扩展,越有利于架桥。
3.2电荷的中和机理水中的胶体带有一定的负电荷,当带有一定正电荷的链状生物大分子絮凝剂或其水解产物靠近胶粒表面或被吸附到胶粒表面上时,将会中和胶粒表面上的一部分负电荷,减少静电斥力,从而使胶粒间能发生碰撞而凝聚。
在许多实验中,往往加入金属离子或调节p H值即可影响其絮凝效果,这主要是通过影响其带电性而起作用。
3.3化学反应机理生物大分子中某些活性基团与被絮凝物质相应的基团发生了化学变化,聚集成较大分子而沉淀下来,通过对生物大分子改性、处理,使其添加或丧失某些活性基团,絮凝活性将大受影响[6]。
有些学者认为这些絮凝剂的絮凝活性大多依赖于活性基团,温度影响絮凝效果主要是通过影响其化学基因的活性来影响其化学反应的。
3.4卷扫作用机理当微生物絮凝剂投加到一定数量且形成小粒絮体时,可以在重力作用下迅速网捕,卷扫水中胶粒,从而产生沉淀分离,这被称为卷扫或网捕作用。
这种作用基本上是一种机械作用,所需絮凝剂量与原水杂质含量成反比。
原水胶体杂质含量少时,所需絮凝剂量大,反之亦然。
以上这些理论能解释大部分絮凝作用,此外,还有其它一些絮凝机理,如Buttelfield的粘质说、荚膜学说以及G rabtree菌体外纤维素纤维丝学等,也可解释部分絮凝现象。
到目前为止,对微生物絮凝剂的絮凝机理还没完全搞清楚,但从其性质的多样性以及表现出絮凝范围的广谱性可以断定,絮凝机理肯定是多样的。
4微生物絮凝剂在水质改良中的应用由于微生物絮凝剂具有絮凝范围广、絮凝活性高、安全无害、不污染环境等特点,且大多不受离子强度、p H值及温度的影响,目前广泛应用于畜产废水、工业废水、建材废水、城市生活污水的处理及富营养化水体等的水质改良与净化中。