“現(xiàn)代土著微生物強(qiáng)化水處理”技術(shù)真正的用處是處理高COD、高氮污水,是今后解決化工、制藥、印染等重污染行業(yè)廢水處理的有效手段。
近日有消息稱(chēng),一種“超能細(xì)菌”能夠“吃”掉污水里的有毒物質(zhì),將散發(fā)著刺鼻味道的毒水凈化到符合排放標(biāo)準(zhǔn)。這種“超能細(xì)菌”究竟為何物?它真的有這么神奇嗎?為此,筆者采訪了“超能細(xì)菌”的誕生地—南開(kāi)大學(xué)環(huán)境微生物與微生物催化合成研究室的負(fù)責(zé)人宋存江教授及相關(guān)專(zhuān)家,揭開(kāi)“超能細(xì)菌”的面紗。
還原“超能細(xì)菌”
據(jù)介紹,這種被譽(yù)為“高效環(huán)保無(wú)公害的超級(jí)細(xì)菌”其實(shí)是“現(xiàn)代土著微生物強(qiáng)化水處理”技術(shù)所分離得到的土著、高效、專(zhuān)一性的降解菌株或菌群。
這種技術(shù)的核心是通過(guò)分析水處理系統(tǒng)中微生物的種群結(jié)構(gòu),從現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)中分離引起高化學(xué)需氧量(COD)或高氮化學(xué)物質(zhì)的專(zhuān)一降解菌株或菌群。然后,通過(guò)對(duì)該類(lèi)菌株的分類(lèi)鑒定,確定其為非致病菌之后,選擇可與現(xiàn)有水處理體系中微生物種群共存的菌株或菌群,在體系外擴(kuò)大培養(yǎng),再回注于水處理系統(tǒng)中以提高水處理效果。
事實(shí)上,土著微生物強(qiáng)化水處理不是新技術(shù)。“該技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)在于:在進(jìn)行專(zhuān)一性降解菌株分離的同時(shí),采用了現(xiàn)代微生物分子生態(tài)技術(shù)對(duì)水處理系統(tǒng)中的微生物種群進(jìn)行分析,確立水處理系統(tǒng)中微生物的種群結(jié)構(gòu),從而為分離純化出專(zhuān)一性降解能力強(qiáng)、可與現(xiàn)有水處理體系中微生物種群共存的菌株或菌群提供依據(jù)和支撐。”宋存江對(duì)記者說(shuō)。
由于可降解引起高COD或高氮化學(xué)物質(zhì)專(zhuān)一性菌株的加入,水處理效果便可以提高。因此,與傳統(tǒng)的水處理方法相比,“現(xiàn)代土著微生物強(qiáng)化水處理”技術(shù)水處理效果專(zhuān)一性強(qiáng)、速度快、效果好,尤其適用于化工、造紙、制藥等高COD廢水。
“牛刀”用在重污染上
“現(xiàn)代土著微生物強(qiáng)化水處理”技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員、南開(kāi)大學(xué)環(huán)境微生物與微生物催化合成研究室的博士生李強(qiáng)也表示:“由于菌株或是菌群從原有污染水體中分離的土著微生物,所以它的適應(yīng)性更強(qiáng),在分解污染方面效率就會(huì)更高。同時(shí),利用這種技術(shù)治污的過(guò)程中沒(méi)有引入外來(lái)菌種,所以大大降低生態(tài)入侵的風(fēng)險(xiǎn)。”
此前,渤?;ぜ瘓F(tuán)有機(jī)合成二廠引進(jìn)“現(xiàn)代土著微生物強(qiáng)化水處理”技術(shù),取代了傳統(tǒng)的污水處理方法。為了獲得“量身定制”的回流菌種,研究人員在合作之初就專(zhuān)門(mén)到工廠排污口污泥中進(jìn)行了采樣。隨后,該廠建立了一個(gè)300噸級(jí)的處理系統(tǒng),每天可以凈化污水200~400噸。
該廠負(fù)責(zé)人董先生告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者:“之前也與國(guó)外的污水處理團(tuán)隊(duì)有過(guò)合作,但南開(kāi)大學(xué)的技術(shù)效果更好,與以往相比大大降低了治污成本。”
宋存江指出,以“現(xiàn)代土著微生物強(qiáng)化水處理”為代表的微生物水處理技術(shù)目前越來(lái)越受到專(zhuān)家和市場(chǎng)的認(rèn)可,這要?dú)w功于其帶來(lái)的溫和生態(tài)效應(yīng)和低成本。
“國(guó)內(nèi)目前也有一些化學(xué)和物理水處理手段,能夠回收利用廢水里的物質(zhì),達(dá)到循環(huán)利用的效果。不過(guò),與化學(xué)和物理處理方法相比,當(dāng)回收帶來(lái)的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于回收成本,微生物水處理技術(shù)則更有優(yōu)勢(shì)。”宋存江說(shuō)。
同時(shí),在他看來(lái),大型生活污水處理廠中使用“現(xiàn)代土著微生物強(qiáng)化水處理”工藝,有殺雞用牛刀之嫌。因?yàn)樯钗鬯袑?dǎo)致指標(biāo)不合格的因素種類(lèi)多,也很難找到一種或幾種關(guān)鍵因素,有針對(duì)性的分離降解菌株或菌群。
“現(xiàn)代土著微生物強(qiáng)化水處理”真正的用處是處理高COD、高氮污水,是今后解決化工、制藥、印染等重污染行業(yè)廢水處理的有效手段?,F(xiàn)有的大型廠礦水處理部門(mén)或市政大型水處理廠,應(yīng)該配備專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員進(jìn)行該技術(shù)的培訓(xùn)。”宋存江強(qiáng)調(diào)。
期待“車(chē)載水處理箱”模式
據(jù)悉,在“現(xiàn)代土著微生物強(qiáng)化水處理”技術(shù)上,目前南開(kāi)大學(xué)環(huán)境微生物與微生物催化合成研究團(tuán)隊(duì)正在作進(jìn)一步的研究。
投進(jìn)污水池的株或菌群雖然經(jīng)過(guò)了現(xiàn)代分子生態(tài)技術(shù)的分析,但畢竟是在體系外擴(kuò)大培養(yǎng)所得,運(yùn)行了一段時(shí)間后,效果會(huì)有所減弱。
“采用的對(duì)策是在投菌之前進(jìn)行掛膜處理,即在聚氨酯等材料做成的泡沫中培養(yǎng)將要投入水池的株或菌群,然后將這些填料投到水池中,這樣維持的時(shí)間更長(zhǎng),而且可以定期更換填料。”宋存江說(shuō)。
同時(shí),該實(shí)驗(yàn)室也將目光投向了聚磷菌與利用微生物處理活性污泥的研究。一則可以回收污水中的磷,達(dá)到資源有效利用;二則由于大部分地區(qū)水處理采取的是活性污泥定期處理廢水的方式,在水處理過(guò)程中污泥量會(huì)增加,處理污水的效果反而下降,所以要定期排除活性污泥。
“這些就是剩余活性污泥,處理不好會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,運(yùn)用微生物來(lái)處理也是當(dāng)前的研究方向。”宋存江介紹。
他在日本考察時(shí),曾見(jiàn)到高污染企業(yè)通常會(huì)定期請(qǐng)來(lái)一些污水處理公司,他們開(kāi)著小卡車(chē)來(lái),水接進(jìn)卡車(chē)?yán)锏脑O(shè)備,一段時(shí)間后,污水處理到一定標(biāo)準(zhǔn)再排放到普通水處理池里,企業(yè)付費(fèi)給處理公司,這就是高效去污的市場(chǎng)模式。
這種水處理技術(shù)服務(wù)模式讓宋存江印象深刻,他期待“現(xiàn)代土著微生物強(qiáng)化水處理”技術(shù)在中國(guó)也能大范圍實(shí)現(xiàn)這樣的模式—對(duì)于化工、印染、制藥等企業(yè)而言,今后精力主要用于主產(chǎn)品開(kāi)發(fā),而所產(chǎn)生的難處理廢水交給水處理服務(wù)公司。車(chē)載水處理箱可以定期開(kāi)進(jìn)企業(yè),污水管接入處理箱,處理一定時(shí)間后排出,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)與水處理服務(wù)公司之間的雙贏。
(審核編輯: 小王子)
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