1.概述
光合細(xì)菌簡稱PSB是在厭氧條件下, 能夠進(jìn)行不放氧光合作用的一類細(xì)菌的總稱。屬于水圈微生物的一種, 廣泛分布于水田、池塘及江河湖海中,尤其在有機物污染的積水(如糞便、堆肥污水等)處較多。光合細(xì)菌包括綠硫細(xì)菌、紅硫細(xì)菌、紅螺菌三個科, 其中紅螺科的一些屬(如紅假單胞屬)能在厭氧光照、好氧黑暗條件下迅速利用低分子有機物, 故可用來處理有機廢水。
2.研究概況
自60年代起, 日本小林正泰等首先進(jìn)行了用PSB菌處理有機廢水方面的研究, 先后成功地利用光合細(xì)菌對糞尿、食品行業(yè)污水、淀粉生產(chǎn)污水、皮革及以豆制品生產(chǎn)中所產(chǎn)生的有機廢水進(jìn)行了處理, 取得了成功的經(jīng)驗。近年來中國也已對高合成脂肪廢水、豆制品、洗毛廢水及檸檬酸、味精等中、高濃度廢水進(jìn)行了研究和成功運作。而且不僅采用PSB占絕對優(yōu)勢的活性污泥法, 同時采用制用載體進(jìn)行接觸氧化法的運作也取得了較大的成功。在利用PSB處理高濃度廢水如味精廢水經(jīng)過三段接觸氧化法, 利用PSB菌群, 將COD從幾萬降至2-3千mg/L不僅突破了傳統(tǒng)的采用厭氧處理后才能將COD從幾萬降至幾千的做法, 同時將作為一種優(yōu)勢菌與其它優(yōu)勢菌結(jié)合, 可以廣泛應(yīng)用在食品、印染、制革、造紙等具有可生化性能的污水處理上。
3.PSB處理有機廢水的原理
從廢水中分離出來的PSB是紅螺菌科的一些細(xì)菌種, 其細(xì)胞可進(jìn)行光合磷酸化和光氧化還原反應(yīng), 在好氧黑暗條件下, 紅螺菌缺少這種載色體, 此時它通過三梭酸循環(huán)來進(jìn)行有機酸代謝, 但當(dāng)轉(zhuǎn)變成厭氧光照時又很快形成載色體。這種隨生長條件變化而靈活地改變代謝類型的特性, 使PSB在厭氧光照、黑暗好氧、明亮好氧的條件下均可降解有機物, 而且它所要求的條件也不像一般的專屬好氧菌和專屬厭氧菌那樣嚴(yán)格。由于在好氧條件下產(chǎn)酸的速率明顯高于厭氧產(chǎn)酸的發(fā)酵的速率, 且PSB生長較快, 分解能力較大, 故在好氧設(shè)施使用PSB降解有機物更為有利, 它不僅比單一的專屬細(xì)菌具有較高生長率, 同時在不同環(huán)境條件下都能發(fā)揮其特殊的作用。對于酸化水解工藝加上好氧曝氣處理有機廢水來源, 通過兼性厭氧菌的作用將長鏈有機物轉(zhuǎn)化成低級脂肪酸等小分子有機物, 再在好氧條件下, PSB生物降解有機物的能力比常規(guī)的好氧菌具有較高的處理效率, 它將使好氧生化池的容積大幅度減小, 降低工程投資, 具有廣泛的應(yīng)用價值。
PSB與其它菌種共同生存時同樣具有較高的優(yōu)勢。在自然水體中紅螺菌是與其它養(yǎng)菌共生的, 而且有機物越多的地方如魚塘、沼澤、淤泥堆積等地,紅螺菌會更多, 因此只要廢水中的水質(zhì)、溶解氧、停留時間合適, 光合細(xì)菌就會保持一定的優(yōu)勢生長, 在生化反應(yīng)池中的微生物菌群與降解過程中相應(yīng)的微生物菌群交替演繹使得生物降解在更高的狀態(tài)下進(jìn)行。因此, 只要投加的菌種是生物降解所必需的, 或能協(xié)同降解有機物的微生物, 均可使PSB菌處于一種高效的狀態(tài), 提高處理效果。
4.處理有機廢水的特點
a、處理中低濃度的廢水時, 同樣具有處理高濃度有機廢水的特點,BOD 負(fù)荷高?？筛哌_(dá)5kg/m3·d以上, 同時由于投加了其它菌種, 同樣具有一般接觸氧化法的特點, 出水BOD很低。
b、耐沖擊負(fù)荷,BOD 負(fù)荷大幅變化, 出水處理效果不受影響。
c、重新運行靈活
在將PSB菌進(jìn)行接觸氧化法時, 不需污泥回流, 吸附在載體上時, PSB菌種生長性能好, 重新檢修時, 恢復(fù)正常運行啟動較快。
e、PSB耐高鹽分, 是一種可降解油脂、脫硫、脫氮、脫磷的廣譜細(xì)菌, 在和不同的細(xì)菌協(xié)同作用下,可以處理多種有機廢水。
f、對溫度變化不敏感, 在低溫狀態(tài)下, 仍然能達(dá)到一定的處理效果。
g、污泥量少, 易于分離。作用于載體上時, 污泥量比單純的活性污泥法的污泥產(chǎn)量大幅度減少。
5.結(jié)論
光合細(xì)菌在污水處理中, 能有效地提高處理效率, 它不僅對高濃度有機廢水水質(zhì)具有良好的處理效果, 而且與其它優(yōu)勢菌協(xié)同處理低濃度廢水時同樣能取得較理想的效果, 而且能降低基建投資, 減少運行成本。是具有實用價值的處理方式。