冷轧含油废水处理专用微生物菌剂的研制与应用

Posted 2023-01-14 微生物

篇首语：时人不识凌云木，直待凌云始道高。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了冷轧含油废水处理专用微生物菌剂的研制与应用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、研制专用高效微生物菌剂的意义和原理

2002年宝钢和合作单位共同首次在2030冷轧厂废水站利用进口菌种定向诱变，复合成功了高效专用菌剂，在处理冷轧含油废水领域取得了可喜的成效。2004年又在1420冷轧废水处理中成功应用了国产专用复合微生物菌剂—宝金清。价格只有进口菌剂的三分之一，现该产品已在宝钢、首钢、邯钢等二十余家钢铁企业使用，为我国钢铁企业节能减排可持续发展作出了贡献。

钢厂冷轧含油废水是一类处理难度很大的废水，一般的活性污泥微生物对该废水中的污染物降解效果不佳，加之废水的成分复杂、油分含量高，水量大、水质波动变化较大，在污水生化处理中往往不易稳定达标。由于微生物具有种类多、分布广、代谢类型多样、生长繁殖快、代谢强度大、易变异和共代谢等一系列重要特点，人们意识到从环境中寻找合适的微生物，研制开发高效专用的复合菌剂，应是污染治理解决类似难题的一条有效途径。

近半个多世纪来，由于工业化的发展出现了大量人工合成的有机化合物，如杀虫剂、除草剂、洗涤剂、增塑剂、塑料等。这些有机物对地球来讲是新参加进来的成员。开始微生物很难降解它们，但由于微生物具有很强的变异性，近些年来，许多难降解的化合物已陆陆续续地找到了能分解它们的微生物种类。尤其值得注意的是微生物的共代谢作用。

所谓“共代谢”（co-metabolism）又称协同代谢。一些难降解的有机物，通过微生物的作用能被改变化学结构，但并不能被用作碳源和能源，它们必须从其它底物获取大部或全部的碳源和能源，这样的代谢过程谓之共代谢。也就是说，有些不能作为唯一碳源与能源被微生物降解的有机物，当提供其它有机物作为碳源或能源时，这一有机物就有可能因共代谢作用而被降解。

例如，牝牛分枝杆菌（Mycobacterium vaccea）在丙烷上生长的同时，有能力共代谢环己烷，将环己烷氧化成能被假单胞菌种群利用的环己酮，而这些假单胞菌没有能力直接利用环己烷。环己烷的共代谢分解如下图所示：

微生物的共代谢作用，大大增加了一些难降解物质在环境中被生物降解的可能性。例如，有些不易降解的农药，它们并不能支持微生物的生长，但它们有可能通过几种微生物的共代谢作用而得到部分的或全部的降解。例如，通过产气气杆菌（Aerobacter aerogenes）和氢单胞菌（Hydrogenomonas sp.）的共代谢作用，可将DDT转变成对氯苯乙酸，后者可由其他微生物进一步分解。可见微生物的共代谢作用在自然界难降解物质的分解中具有极其重要的意义。

微生物的易变异和具有共代谢作用的特点，为污染物降解高效微生物菌剂的研制、开发，提供了重要的理论支持，并大大促进了污染控制微生物工程的应用实践。

二、复合微生物菌剂研制的新进展

高效复合微生物菌剂的研制、开发和工业化生产，在发达国家已有数十年历史，近年来，从美国、加拿大、日本、丹麦、荷兰、波兰和我国的台湾等地都有微生物菌剂产品的输入。我国起步虽较晚但发展很快，例如，上海工业微生物研究所就曾开发岀可应用于环境治理的微生物菌种多达百余种，其中特别耐毒的假单胞菌就有近十种。近年来，国内在大量研究成果的基础上，已出现了一系列针对特定污染物处理的专用微生物菌剂。例如，有专用于降解表面活性剂的复合菌剂、降解酚类等芳香族化合物的专用菌剂、纸浆和造纸废水处理的专用复合菌剂、用于污泥减量的微生物菌剂以及处理油脂废水、处理臭气异味的专用菌剂等等。

上海国厚环保科技有限公司依托了一批长期从事环境微生物研究工作的专家，在他们的指导和帮助下，通过纯种培育，定向诱变，研制成可处理冷轧含油废水的专用高效复合菌剂“宝金清SBJD生物活液”，并在宝钢工程技术公司水处理资深专家等有关专家的大力支持下，在宝钢1420处理“PSA”脱脂等废水处理的课题中应用并取得成功。有关专家确认，“SBJD”不但效果显著，而且可以替代原先依靠进口的微生物菌剂。如今宝金清“SBJD生物活液”，已实现了工业化生产。

三、复合微生物菌剂“宝金清”的特性及应用方法

宝金清SBJD生物活液是经菌种筛选、纯种培育、定向复合等技术研制成的高效微生物菌剂，主要由嗜热脂肪芽胞杆菌（Bacillus stearothermophilus）、解脂假丝酵母（Candida lipolytica）、以及假单胞菌（Pseudomonas）等类群中的功能菌复合而成。应用结果表明，投入该菌剂的处理系统，可大幅度提高对污染负荷高、降解难度大的工业废水如冷轧含油废水的生化处理能力和系统的耐冲击能力，有利于出水稳定达标。

芽胞杆菌是宝金清菌剂中的主要优势功能菌群之一，它们在自然界广泛分布，其中许多菌对多种有机物有很强的分解能力。在宝金清菌剂中主要是嗜热脂肪芽胞杆菌（B.stearothermophilus）。
宝金清菌剂中的解脂假丝酵母（Candida lipolytica），是一类以出芽方式繁殖形成假菌丝的假丝酵母菌，这类菌利用碳氢化合物的能力特强，它们在含油废水处理中发挥着重要作用。

假单胞菌（Pseudomonas）为格兰氏阴性菌，极生鞭毛，直或略弯曲的杆菌，好氧生长，不产芽胞，生长所需能量主要来自于有氧呼吸。广泛分布在土壤、水体、污物及空气中。基质利用的广谱性，是这类菌重要的代谢和生理特征。有的菌甚至能利用90种以上的有机物作为唯一的碳源和能源进行生长。它们对杂环和芳香类化合物的利用、降解能力，是其他类群微生物远远不及的。

正是由于宝金清菌剂中存在着这些功能性微生物，它们对冷轧含油废水中各类污染物进行着高效的协同降解作用，是促使该废水有效处理和稳定达标的关键。。

在实际应用中，为有效地解决复合微生物长途运输后复苏以及应用中菌种流失等问题，“国厚”环保公司还研制了SBJD专用活性生物营养剂和特殊添加剂，只要适时、适量地与菌剂配合使用，并控制好合适的温度、溶解氧、pH值，该复合微生物专用菌剂宝金清对冷轧含油废水中COD的降解是十分有效的。

在高效复合微生物菌剂“宝金清SBJD生物活液”研制成功后，曾一度为了技术保密，该菌剂只供本单位承接的工程专用。为了减轻企业处理工程的营运费用，上海国厚环保科技有限公司与上海东振环保工程技术有限公司紧密合作，加快了该高效复合微生物菌剂的规模化生产和商品化运转的步伐，打破企业间的技术垄断壁垒，决定向所有需要改善生物治理工程的企业供应高效复合微生物，并提供技术支持，为加快治理严重的环境污染作贡献。来源：上海国厚环保科技有限公司