印染廢水處理固定化微生物技術(shù)

在我國(guó)眾多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，紡織產(chǎn)業(yè)是其主要產(chǎn)業(yè)支柱之一，而在紡織產(chǎn)業(yè)中印染業(yè)占了很大的比重，其在生產(chǎn)過(guò)程中排放的印染污水也成了我國(guó)主要的水體污染源之一，因此很有必要針對(duì)印染廢水處理中固定化微生物技術(shù)進(jìn)行探討，從而促進(jìn)固定化微生物技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更有效的印染污水處理效果。

1、固定化微生物技術(shù)發(fā)展歷史進(jìn)程

固定化微生物技術(shù)作為我國(guó)生物工程研究領(lǐng)域一項(xiàng)新興的技術(shù)，它主要是通過(guò)一種化學(xué)手段或物理手段將酶或者游離的細(xì)胞定位在限定的區(qū)域空間內(nèi)，從而讓其保持活性并可以充分進(jìn)行利用的一種技術(shù)方法。早在古代，人們便學(xué)會(huì)將固定化技術(shù)用于生產(chǎn)生活，例如在釀造型工業(yè)中利用各種固性物質(zhì)的添加，從而有利于微生物附著其中，提升釀造效果。當(dāng)前固定化微生物技術(shù)一般包括三種，一種是固定化酶技術(shù)，但其技術(shù)中由于酶本身作為一種蛋白質(zhì)很容易變性，因此對(duì)生物化學(xué)研究起到了一定的限制作用。一種是固定化細(xì)胞技術(shù)，它是于20世紀(jì)70年代由固定化酶技術(shù)發(fā)展而來(lái)，主要應(yīng)用于食品生產(chǎn)、制藥、化工等行業(yè)，并且該技術(shù)針對(duì)污水處理已從實(shí)驗(yàn)階段發(fā)展到應(yīng)用階段，對(duì)污水處理以及生物監(jiān)測(cè)也有著良好的應(yīng)用。最后一種是固定化藻技術(shù)，最初于20世紀(jì)80年代被提出，此技術(shù)應(yīng)用于污水處理技術(shù)仍在起步階段，但對(duì)生物監(jiān)測(cè)有著良好的應(yīng)用，可用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。對(duì)污水處理中其固定化方法有很多種，例如有吸附法、包埋法、交聯(lián)固定化方法，其中主要以實(shí)驗(yàn)方式介紹交聯(lián)固定化方法對(duì)印染廢水中應(yīng)用。

2、固定化微生物技術(shù)應(yīng)用

2.1 制備固定化小球

首先溶解一定量的海藻酸鈉溶液，并與活性污泥(馴化后)進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅賹⑵涞稳?/span>7.5%的氯化鈉溶液中進(jìn)行交聯(lián)固定化，時(shí)長(zhǎng)30分鐘，從而制備出固定化小球，并將其用0.85%的氯化鈉溶液沖洗干凈備用，圖1為反應(yīng)裝置。反應(yīng)裝置的長(zhǎng)度為50厘米，高度為20厘米。

2.2 分析方法

文中采用重絡(luò)酸鉀―分光光度法對(duì)COD進(jìn)行測(cè)定，用稀釋倍數(shù)法測(cè)量色度。實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象是活性艷紅X-3B染料制備的模擬印染廢水，實(shí)驗(yàn)主要模擬的是該印染廢水在波長(zhǎng)535nm處，處理前后的吸光度，該燃料的波長(zhǎng)也為535nm，并求的染料脫色率：

其中A1代表的是處理前的吸光度，A2代表的是處理后的吸光度，η代表的是染料脫色率。

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論與分析

3.1 對(duì)小球成形效果影響

實(shí)驗(yàn)配方的不同對(duì)對(duì)小球成形效果有著不同影響，該實(shí)驗(yàn)對(duì)對(duì)小球成形效果影響主要取決于海藻碳酸鈉的濃度。如下表1所示。

通過(guò)表1我們可以得知，海藻碳酸鈉的濃度在3%時(shí)，小球成形效果是最好的，而當(dāng)海藻碳酸鈉的濃度較低時(shí)，小球則很難成形，即使成形也很容易裂開，在實(shí)際的印染污水處理中只有保持一定的小球成形強(qiáng)度，才能夠使得污水處理效果更好，當(dāng)然海藻碳酸鈉的濃度也不能過(guò)高，否則容易出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，對(duì)印染污水處理效果造成不利影響。

3.2 進(jìn)水濃度對(duì)印染污水處理效果影響

該實(shí)驗(yàn)采用的是活性艷紅X-3B染料制備的人工模擬印染廢水，PH是7，進(jìn)水色度為2500倍，并分別在不同的進(jìn)水COD條件下進(jìn)行相應(yīng)的交聯(lián)固定化技術(shù)處理，從而將進(jìn)水COD與色度去除率測(cè)定出來(lái)，結(jié)果如圖2所示

由圖2我們可以看出，隨著進(jìn)水濃度的增大，印染廢水COD和色度去除率都在降低，其中進(jìn)水濃度為300mg?L-1時(shí)，印染廢水COD和色度去除率最高，分別達(dá)到94.88%與78.89%。

3.3 停留時(shí)間對(duì)印染污水處理效果影響

該實(shí)驗(yàn)采用的是活性艷紅X-3B染料制備的人工模擬印染廢水，PH是7，進(jìn)水色度為2500倍。主要檢驗(yàn)HRT(停留時(shí)間)對(duì)印染污水處理效果的影響。并根據(jù)停留時(shí)間不同將進(jìn)水COD與色度去除率測(cè)定出來(lái)，結(jié)果如圖3所示

由圖3我們可以判斷出，COD與色度去除率在16小時(shí)以內(nèi)，隨著時(shí)間增加都是在升高，且在時(shí)間位于16小時(shí)時(shí)刻其去除率達(dá)到峰值，停留時(shí)間超過(guò)16小時(shí)以后，隨著時(shí)間的增加COD與色度去除率逐漸降低。因此我們可以得出結(jié)論，針對(duì)于固定化微生物技術(shù)在對(duì)印染廢水處理停留時(shí)間上，16小時(shí)為宜，COD和色度去除率分別高達(dá)86.94%與78.09%。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，固定化微生物技術(shù)應(yīng)用廣泛，且發(fā)展前景良好。由實(shí)驗(yàn)可以得知，在對(duì)小球制備過(guò)程中，海藻碳酸鈉的濃度在3%時(shí)，小球成形效果最好；進(jìn)水濃度的增加會(huì)影響污水處理效率；對(duì)印染污水的處理提留時(shí)間停留在16小時(shí)為宜。印染污水作為我國(guó)主要的水污染之一，對(duì)于其污水的凈化處理對(duì)國(guó)家環(huán)境的凈化有著重要意義，通過(guò)對(duì)固定化微生物技術(shù)的應(yīng)用，可以有效將印染廢水造成的環(huán)境危害降至最低。（來(lái)源：天津膜天膜科技股份有限公司）