微生物在造紙工業(yè)廢水處理中應用

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摘要：在造紙廠生產(chǎn)工程中，產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，如果沒有做好工業(yè)廢水的有效處理，會造成嚴重的生態(tài)損害，嚴重影響我國的可持續(xù)發(fā)展。通過真菌等微生物的應用，能夠促進造紙工業(yè)廢水的處理水平進一步提高，減少對環(huán)境造成的污染，文章主要對微生物在造紙工業(yè)廢水處理中的具體應用進行探究。

關鍵詞：微生物；造紙廢水；絮凝

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對于造紙產(chǎn)品的需求也得到了進一步增加，對造紙行業(yè)的發(fā)展也起到了良好的促進作用。廢水作為造紙廠生產(chǎn)過程中的重要因素，在大部分的造紙廢水中還存在難以降解的纖維素以及木質(zhì)素，對水體造成嚴重的污染，傳統(tǒng)的化學處理方法難以獲得良好的廢水處理效果。隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，在廢水處理過程中也開始積極應用微生物進行廢水處理，保障造紙廢水的處理效果。

1通過真菌進行造紙廢水處理

真菌具有種類多樣性以及分布廣的特征。真菌不是活性污泥以及生物膜技術的應用主題，但是其在造紙廢水處理中依舊具有良好的處理效果。在廢水處理中，真菌能夠起到良好的降解效果，實現(xiàn)有機氯化物與各種纖維物質(zhì)的降解，對于廢水水質(zhì)的改善具有積極意義。

1.1用于造紙廢水處理的真菌類型

在造紙廢水處理過程中，通過微生物的應用能夠促進廢水處理效果進一步提升，因此具有良好的應用可行性。在活性污泥技術中進行真菌分離工作的開展，現(xiàn)階段已經(jīng)可以實現(xiàn)100余種酵母菌與類酵母菌的分離工作，其在污水處理中也具有良好的應用效果。相關研究表明，在生物濾池內(nèi)，大部分生物濾池中的生物膜中蘊含大量的微生物，真菌的數(shù)量占據(jù)了30%左右。在進行造紙廢水處理過程中，還可以借助鐮刀霉屬、瘤胞霉屬等真菌種群進行處理，具有良好的應用優(yōu)勢。在采用真菌進行活性污泥處理時，真菌還能夠發(fā)揮良好的絮凝劑作用，針對部分造紙污水中存在的污染物，部分真菌還可以對其中的纖維素以及有機物直接進行降解，借此提升對造紙污水的處理效果。

1.2真菌在造紙廢水處理中的應用

在采用真菌進行造紙廢水處理時，通常會應用白腐菌作為絮凝劑，對造紙廢水中的大部分固體、懸浮顆粒以及膠體粒子進行凝聚與沉淀，隨后借助物理處理方法實現(xiàn)對這些污染物的分離處理，滿足水體污染物的凈化處理需求。通過白腐真菌來進行污水降解處理時，可以適當添加關鍵酶，對降解過程起到一定的催化效果，促進造紙污水中有機物的降解效果進一步提升。例如，木質(zhì)素過氧化酶可以對木質(zhì)素原子結構中的電子進行奪取，斬斷木質(zhì)素內(nèi)的分子鍵，提升木質(zhì)素的降解效果，滿足污水處理需求。在造紙污水處理中，通過木質(zhì)素的應用，還可以在保障污水處理效果基礎上，維持白腐菌在降解中的酶活性。在應用白腐菌進行造紙污水的降解處理時，還會產(chǎn)生錳過氧化物酶，自身還包含較高水平的特血紅素。在該類真菌降解過程中會產(chǎn)生芳香環(huán)多聚體，該類物質(zhì)對木質(zhì)素能夠起到良好的降解效果。此外，在進行污水處理中應用的錳過氧化物酶中，其還可以直接在過氧化氫驅(qū)動下生成苯氧殘基。在轉(zhuǎn)換過程中，木質(zhì)素降解，三價錳離子能夠有效保護真菌轉(zhuǎn)換過程中不受到過氧化氫的損害。

1.3案例分析

為了對真菌在造紙廢水處理中的應用效果進行明確，相關學者以白腐真菌為主的大型真菌作為重要的降解真菌，其中包含變色云芝、血紅孔菌、毛栓菌以及洋蘑菇等。針對造紙廢水中存在的微生物類型，一般選用白腐真菌能夠起到良好的降解效果。在進行白腐真菌培養(yǎng)過程中，可以采用黃孢原毛平革菌作為主要的培養(yǎng)基[1]。相關學者在研究中發(fā)現(xiàn)，通過應用白腐真菌，可以大幅度提高造紙廢水中木素與COD的降解處理效果，其處理有效率能夠達到71%以上。對46種菌種進行分離處理，結果表明有13種菌種能夠進行木素的有效降解，并能夠?qū)υ旒垙U水中的酸堿值起到一定的中和效果，因此能夠滿足造紙污水的實際處理需求。白腐菌中的漆酶也是一種含銅多酚氧化酶，其中銅原子有4個，分子量一般維持在64~399。大部分的漆酶都是通過氧氣實現(xiàn)對電子受體中蛋白酶的處理工作，在污水降解過程中，其能夠在實現(xiàn)氧化木質(zhì)素之間的協(xié)同降解，借此獲得預期的污水降解處理效果。白腐菌在造紙污水處理工作中具有非常重要的應用價值，其能夠產(chǎn)生多種酶進行木質(zhì)素的氧化工作，不同酶之間還需要通過協(xié)同作用，促進自身的降解作用和機理得到充分發(fā)揮，借此獲得良好的木質(zhì)素降解效果。通過白腐菌的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)對木質(zhì)素大分子的有效降解，在袍外將其轉(zhuǎn)換為小分子，經(jīng)過必要的代謝作用后，分解為子水分與二氧化碳，獲得良好的木質(zhì)素清除效果。

2細菌在造紙廢水處理中的應用

對造紙廢水進行處理的過程中，現(xiàn)階段還應用了生物膜法、活性污泥法以及厭氧池消化法等手段，細菌在造紙廢水處理中具有重要的應用價值。在廢水處理中，一般可以將細菌分為厭氧菌以及好氧菌兩類型，不同類型的細菌在廢水處理中的應用途徑與應用價值存在一定差異。

2.1采用好氧菌進行造紙廢水處理

在造紙污水處理階段，還可以采用好氧細菌進行污水處理，具體處理途徑主要為生物膜法以及活性污泥法兩種方式，需要結合污水處理的實際需求進行合理選擇。應用活性污泥法進行造紙污水處理時，可以實現(xiàn)將廢水內(nèi)的好氧細菌轉(zhuǎn)變?yōu)閷Ｐ院醚蹙瑢ξ鬯阅芷鸬搅己玫母纳菩Ч?。菌膠團細菌作為活性污泥法中的重要細菌類型，其還具備表面積大以及黏性較強的特征，能夠在短時間內(nèi)對造紙廢水中懸浮的有機物質(zhì)以及重金屬離子起到良好的吸附效果，吸附有效率可達30%~90%。常見的生物膜處理技術可以應用多個菌屬的好氧細菌，這些菌屬通過互相鏈接的方式形成菌屬團，從而進行有機物的全面分解。目前，在采用生物膜法進行造紙污水的處理過程中，還可以通過生物膜對污水起到良好的過濾效果。比如通過貝式硫菌以及球衣細菌，可以對污水中的大分子物質(zhì)起到一定的過濾效果，可以實現(xiàn)對一些有機物質(zhì)的清除與降解處理，對于造紙廢水處理效果的提升具有重要意義。應用好氧細菌進行開展工業(yè)污水的清除過程中，一般需要在有氧環(huán)境下進行工作，通過活性污泥結合污泥曝氣再生處理技術的應用，能夠?qū)α蛩猁}制漿廢水進行有效處理，對BOD成分的去除率也能夠提升到90%以上，COD的去除率能夠達到84%。造紙廠生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢紙脫墨廢水，通過活性污泥法的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)廢水中有機物的有效清除，可以直接將COD以及BOD的清除率提升到88%以上，借此獲得良好的污水處理效果。

2.2通過厭氧細菌進行造紙污水處理

現(xiàn)階段，在造紙污水處理工作中已經(jīng)廣泛應用了厭氧細菌，具體類型包含甲烷細菌以及產(chǎn)酸細菌等，產(chǎn)酸細菌由專性厭氧菌以及兼性厭氧菌兩部分構成。通過專性厭氧菌能夠?qū)崿F(xiàn)對廢水中各種有機物的有效降解處理，具體類型包含雙歧桿菌屬、梭狀芽孢菌屬等。兼性厭氧菌則具有比較嚴格的厭氧生長條件。（1）污水水解處理。通過水解菌對不溶于水的有機物質(zhì)進行處理，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄晕镔|(zhì)。（2）酸化處理.在結合地理環(huán)境與細菌活動情況等因素基礎上，引導水解菌溶解后的有機物進行揮發(fā)酸處理，在預酸池內(nèi)實現(xiàn)對各種污水雜質(zhì)的處理。（3）產(chǎn)氫產(chǎn)酸處理。在污水池內(nèi)投入硝化菌進行生化產(chǎn)物的降解處理工作，將其分解為二氧化碳或氫氣后進行排放。甲烷菌自身的電位相對較低，一部分可以借助醋酸鹽實現(xiàn)甲烷的轉(zhuǎn)化處理，另一部分則能夠直接將氫氣轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄?。在進行廢水處理過程中，大部分的厭氧細菌產(chǎn)氫產(chǎn)酸以及產(chǎn)甲烷都會在同一時間內(nèi)進行反應，因此可以通過厭氧細菌將廢水中的一些酸性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄?，且有效率大幅度提升，借此獲得良好的污水處理效果[2]。

3通過其他生物進行造紙廢水處理

現(xiàn)階段，在對造紙廢水進行處理過程中，除了應用細菌以及一些真菌類物質(zhì)外，還發(fā)現(xiàn)部分原生動物和藻類植物也能夠起到良好的污水處理效果。近年來，其他國家也開展了通過人工濕地進行廢水處理的相關研究，通過人工濕地的建設，能夠?qū)崿F(xiàn)對廢水的有效過濾，獲得良好的COD以及BOD清除效果。此外，將處理后的造紙廢水用于蘆葦?shù)墓喔?，也能夠?qū)ν寥赖柠}漬化程度起到良好的控制效果，蘆葦還可以作為造紙的原材料進行二次利用，借此獲得良好的資源循環(huán)利用效果。在蘆葦自身生長過程中，也能夠?qū)υ旒垙U水中的殘留營養(yǎng)物質(zhì)以及重金屬物質(zhì)進行吸收，避免污水對于地下水以及周圍水系造成影響。

4結語

近年來，我國科學技術得到了迅速發(fā)展，越來越多的新技術也應用到了造紙工業(yè)的環(huán)保處理模式中。通過微生物的應用，能夠?qū)υ旒垙U水中的各種細菌起到良好的降解效果，實現(xiàn)綠色廢水處理效果。我國各造紙企業(yè)需要加大對該技術的重視力度，通過細菌、真菌等微生物，實現(xiàn)可循環(huán)的污水處理系統(tǒng)，促進造紙企業(yè)的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益得以提升，滿足我國環(huán)保生產(chǎn)理念下的發(fā)展需求。

參考文獻

[1]隋明，曲鵬，祝玉松，等.微生物在造紙工業(yè)廢水處理中的應用[J].黑龍江造紙，2020，48（4）：17-20.

[2]杜偉民.新型微生物活性劑在工業(yè)廢水活性污泥法處理中的應用[J].造紙化學品，2016，28（1）：33-36.

作者:葉細首 單位:中煤科工集團杭州研究院有限公司