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微生物在造纸工业废水处理中应用

期刊目录网工业设计论文发表2021-08-12 10:31关注(1)

  在造纸厂生产工程中,产生大量的工业废水,如果没有做好工业废水的有效处理,会造成严重的生态损害,严重影响我国的可持续发展。通过真菌等微生物的应用,能够促进造纸工业废水的处理水平进一步提高,减少对环境造成的污染,文章主要对微生物在造纸工业废水处理中的具体应用进行探究。

微生物在造纸工业废水处理中应用

  关键词:微生物;造纸废水;絮凝

  近年来,随着我国社会经济的不断发展,人们对于造纸产品的需求也得到了进一步增加,对造纸行业的发展也起到了良好的促进作用。废水作为造纸厂生产过程中的重要因素,在大部分的造纸废水中还存在难以降解的纤维素以及木质素,对水体造成严重的污染,传统的化学处理方法难以获得良好的废水处理效果。随着我国科学技术的不断发展,在废水处理过程中也开始积极应用微生物进行废水处理,保障造纸废水的处理效果。

  1通过真菌进行造纸废水处理

  真菌具有种类多样性以及分布广的特征。真菌不是活性污泥以及生物膜技术的应用主题,但是其在造纸废水处理中依旧具有良好的处理效果。在废水处理中,真菌能够起到良好的降解效果,实现有机氯化物与各种纤维物质的降解,对于废水水质的改善具有积极意义。

  1.1用于造纸废水处理的真菌类型

  在造纸废水处理过程中,通过微生物的应用能够促进废水处理效果进一步提升,因此具有良好的应用可行性。在活性污泥技术中进行真菌分离工作的开展,现阶段已经可以实现100余种酵母菌与类酵母菌的分离工作,其在污水处理中也具有良好的应用效果。相关研究表明,在生物滤池内,大部分生物滤池中的生物膜中蕴含大量的微生物,真菌的数量占据了30%左右。在进行造纸废水处理过程中,还可以借助镰刀霉属、瘤胞霉属等真菌种群进行处理,具有良好的应用优势。在采用真菌进行活性污泥处理时,真菌还能够发挥良好的絮凝剂作用,针对部分造纸污水中存在的污染物,部分真菌还可以对其中的纤维素以及有机物直接进行降解,借此提升对造纸污水的处理效果。

  1.2真菌在造纸废水处理中的应用

  在采用真菌进行造纸废水处理时,通常会应用白腐菌作为絮凝剂,对造纸废水中的大部分固体、悬浮颗粒以及胶体粒子进行凝聚与沉淀,随后借助物理处理方法实现对这些污染物的分离处理,满足水体污染物的净化处理需求。通过白腐真菌来进行污水降解处理时,可以适当添加关键酶,对降解过程起到一定的催化效果,促进造纸污水中有机物的降解效果进一步提升。例如,木质素过氧化酶可以对木质素原子结构中的电子进行夺取,斩断木质素内的分子键,提升木质素的降解效果,满足污水处理需求。在造纸污水处理中,通过木质素的应用,还可以在保障污水处理效果基础上,维持白腐菌在降解中的酶活性。在应用白腐菌进行造纸污水的降解处理时,还会产生锰过氧化物酶,自身还包含较高水平的特血红素。在该类真菌降解过程中会产生芳香环多聚体,该类物质对木质素能够起到良好的降解效果。此外,在进行污水处理中应用的锰过氧化物酶中,其还可以直接在过氧化氢驱动下生成苯氧残基。在转换过程中,木质素降解,三价锰离子能够有效保护真菌转换过程中不受到过氧化氢的损害。

  1.3案例分析

  为了对真菌在造纸废水处理中的应用效果进行明确,相关学者以白腐真菌为主的大型真菌作为重要的降解真菌,其中包含变色云芝、血红孔菌、毛栓菌以及洋蘑菇等。针对造纸废水中存在的微生物类型,一般选用白腐真菌能够起到良好的降解效果。在进行白腐真菌培养过程中,可以采用黄孢原毛平革菌作为主要的培养基[1]。相关学者在研究中发现,通过应用白腐真菌,可以大幅度提高造纸废水中木素与COD的降解处理效果,其处理有效率能够达到71%以上。对46种菌种进行分离处理,结果表明有13种菌种能够进行木素的有效降解,并能够对造纸废水中的酸碱值起到一定的中和效果,因此能够满足造纸污水的实际处理需求。白腐菌中的漆酶也是一种含铜多酚氧化酶,其中铜原子有4个,分子量一般维持在64~399。大部分的漆酶都是通过氧气实现对电子受体中蛋白酶的处理工作,在污水降解过程中,其能够在实现氧化木质素之间的协同降解,借此获得预期的污水降解处理效果。白腐菌在造纸污水处理工作中具有非常重要的应用价值,其能够产生多种酶进行木质素的氧化工作,不同酶之间还需要通过协同作用,促进自身的降解作用和机理得到充分发挥,借此获得良好的木质素降解效果。通过白腐菌的应用,能够实现对木质素大分子的有效降解,在袍外将其转换为小分子,经过必要的代谢作用后,分解为子水分与二氧化碳,获得良好的木质素清除效果。

  2细菌在造纸废水处理中的应用

  对造纸废水进行处理的过程中,现阶段还应用了生物膜法、活性污泥法以及厌氧池消化法等手段,细菌在造纸废水处理中具有重要的应用价值。在废水处理中,一般可以将细菌分为厌氧菌以及好氧菌两类型,不同类型的细菌在废水处理中的应用途径与应用价值存在一定差异。

  2.1采用好氧菌进行造纸废水处理

  在造纸污水处理阶段,还可以采用好氧细菌进行污水处理,具体处理途径主要为生物膜法以及活性污泥法两种方式,需要结合污水处理的实际需求进行合理选择。应用活性污泥法进行造纸污水处理时,可以实现将废水内的好氧细菌转变为专性好氧菌,对污水性能起到良好的改善效果。菌胶团细菌作为活性污泥法中的重要细菌类型,其还具备表面积大以及黏性较强的特征,能够在短时间内对造纸废水中悬浮的有机物质以及重金属离子起到良好的吸附效果,吸附有效率可达30%~90%。常见的生物膜处理技术可以应用多个菌属的好氧细菌,这些菌属通过互相链接的方式形成菌属团,从而进行有机物的全面分解。目前,在采用生物膜法进行造纸污水的处理过程中,还可以通过生物膜对污水起到良好的过滤效果。比如通过贝式硫菌以及球衣细菌,可以对污水中的大分子物质起到一定的过滤效果,可以实现对一些有机物质的清除与降解处理,对于造纸废水处理效果的提升具有重要意义。应用好氧细菌进行开展工业污水的清除过程中,一般需要在有氧环境下进行工作,通过活性污泥结合污泥曝气再生处理技术的应用,能够对硫酸盐制浆废水进行有效处理,对BOD成分的去除率也能够提升到90%以上,COD的去除率能够达到84%。造纸厂生产中所产生的废纸脱墨废水,通过活性污泥法的应用,能够实现废水中有机物的有效清除,可以直接将COD以及BOD的清除率提升到88%以上,借此获得良好的污水处理效果。

  2.2通过厌氧细菌进行造纸污水处理

  现阶段,在造纸污水处理工作中已经广泛应用了厌氧细菌,具体类型包含甲烷细菌以及产酸细菌等,产酸细菌由专性厌氧菌以及兼性厌氧菌两部分构成。通过专性厌氧菌能够实现对废水中各种有机物的有效降解处理,具体类型包含双歧杆菌属、梭状芽孢菌属等。兼性厌氧菌则具有比较严格的厌氧生长条件。(1)污水水解处理。通过水解菌对不溶于水的有机物质进行处理,将其转变为可溶性物质。(2)酸化处理.在结合地理环境与细菌活动情况等因素基础上,引导水解菌溶解后的有机物进行挥发酸处理,在预酸池内实现对各种污水杂质的处理。(3)产氢产酸处理。在污水池内投入硝化菌进行生化产物的降解处理工作,将其分解为二氧化碳或氢气后进行排放。甲烷菌自身的电位相对较低,一部分可以借助醋酸盐实现甲烷的转化处理,另一部分则能够直接将氢气转变为甲烷。在进行废水处理过程中,大部分的厌氧细菌产氢产酸以及产甲烷都会在同一时间内进行反应,因此可以通过厌氧细菌将废水中的一些酸性物质转变为甲烷,且有效率大幅度提升,借此获得良好的污水处理效果[2]。

  3通过其他生物进行造纸废水处理

  现阶段,在对造纸废水进行处理过程中,除了应用细菌以及一些真菌类物质外,还发现部分原生动物和藻类植物也能够起到良好的污水处理效果。近年来,其他国家也开展了通过人工湿地进行废水处理的相关研究,通过人工湿地的建设,能够实现对废水的有效过滤,获得良好的COD以及BOD清除效果。此外,将处理后的造纸废水用于芦苇的灌溉,也能够对土壤的盐渍化程度起到良好的控制效果,芦苇还可以作为造纸的原材料进行二次利用,借此获得良好的资源循环利用效果。在芦苇自身生长过程中,也能够对造纸废水中的残留营养物质以及重金属物质进行吸收,避免污水对于地下水以及周围水系造成影响。

  4结语

  近年来,我国科学技术得到了迅速发展,越来越多的新技术也应用到了造纸工业的环保处理模式中。通过微生物的应用,能够对造纸废水中的各种细菌起到良好的降解效果,实现绿色废水处理效果。我国各造纸企业需要加大对该技术的重视力度,通过细菌、真菌等微生物,实现可循环的污水处理系统,促进造纸企业的生态效益和经济效益得以提升,满足我国环保生产理念下的发展需求。

  参考文献

  [1]隋明,曲鹏,祝玉松,等.微生物在造纸工业废水处理中的应用[J].黑龙江造纸,2020,48(4):17-20.

  [2]杜伟民.新型微生物活性剂在工业废水活性污泥法处理中的应用[J].造纸化学品,2016,28(1):33-36.

  作者:叶细首

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