以腈类化合物为唯一的氮源制备微生物絮凝剂文献综述

 2022-07-20 08:07

文献综述

一.微生物絮凝剂在水处理中的应用现状

随着现代工业的不断发展,环境日益恶化,尤其是水环境面临着巨大的威胁。水中 COD、BOD 及SS(悬浮物质)较多,絮凝沉淀法是除去悬浮物和COD、BOD的有效方法,而絮凝剂就是在人们不断探索治理水污染的过程中应运而生。在水处理中,絮凝剂应用普遍,成本较低。总体可以分为有机、无机、和微生物絮凝剂,其中有机和无机絮凝剂是水处理中应用最普遍,效果最快的,但是对环境有毒副作用,会形成二次污染。微生物絮凝剂被称为绿色絮凝剂,不仅因为它对不同废水都有显著效果,而且对环境温和,安全无毒、可降解、无二次污染,能够最终实现无污染和安全排放。微生物絮凝剂主要是通过提取微生物代谢产物如蛋白质、多糖、DNA等获得,或者是微生物细胞本身也可以产生絮凝反应。对微生物絮凝剂的探索可以追溯到1876年,由 Louis Paste对酵母菌进行研究而提出的。而之后 Kurane等经过筛选和鉴定得到一株高效絮凝剂产生菌-红平红球菌,该菌种产生的絮凝剂对膨胀活性污泥、纸浆废水、泥浆水等都有良好的絮凝效果。我国对微生物絮凝剂的研究相比国外起步较晚。在上个世纪九十年代末邓述波从环境中筛选出一株高效絮凝剂产生菌,经鉴定为芽孢杆菌,首次发现芽孢杆菌产生絮凝剂。20世纪初,黄民生等从污泥中筛选出3株高效絮凝剂产生菌,其产生的微生物絮凝剂对高岭土悬液和碱性燃料废水等都具有明显效果。目前我国对微生物絮凝剂的研究做的最多的一个是产絮凝剂高效菌的筛选,另一个就是菌种培养过程中,培养基和培养条件的优化。国内的很多学者对絮凝剂机理也进行了初步探究,对于微生物絮凝剂在实际污水中的处理应用情况,也是处于实验室研究阶段,由于大多微生物絮凝剂生产成本高,单一菌种絮凝能力有限而限制了微生物絮凝剂在实际生产中的应用。

二.氰及腈类化合物是什么?

含有氰根的化合物均属于氰化物,一般将其无机化合物归为氰类,有机化合物归为腈类。氰化物的毒性很大程度上决定于代谢过程中析出的氰离子的速度和数量。某些无机氰化物如氰化氢(氢氰酸)、氰化钾、氰化钠、氯化氰;有机氰化物如乙腈、丙烯腈、丙酮氰醇、偶氮二异丁腈等,均能在体内迅速析出氰离子,故其毒性大。氰化氢为无色气体,有苦杏仁的特殊气味,易扩散,剧毒,可燃烧,具有爆炸性。丙烯腈,又名氰乙烯,为无色、易燃、具有特殊气味的液体,高毒。

三.腈类化合物的性质及应用

腈类化合物广泛用于制造聚合物,有强毒性和难降解性。乙腈对人体危害有 强毒性、“三致”等危害。含腈类工业废水主要含有低聚物 PAN(聚丙烯腈)、SCN- 和 CN-。PAN 不易被微生物降解,CN-具有毒性,现有的含腈废水的微生物处理工艺都很难使出水水质达国家二级排放标准,含腈类废水的排放对水体造成了极 大的污染。

四.我国含腈类废水的物化预处理方法

目前国内物化预处理腈类废水的方法主要有内电解法、混凝法、Fenton氧化法、电解法、臭氧氧化法、光催化氧化法、微波法等。

4.1 内电解法

内电解法是利用金属腐蚀原理形成原电池对废水进行处理的工艺,由于使用废铁屑为原料,具有以废治废的意义。

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