在我國眾多傳統產(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主要的水體污染源之一,因此很有必要針對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)作為我國生物工程研究領(lǐng)域一項新興的技術(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胞定位在限定的區域空間內,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(zhù)其中,提升釀造效果。當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,因此對生物化學(xué)研究起到了一定的限制作用。一種是固定化細胞技術(shù),它是于20世紀70年代由固定化酶技術(shù)發(fā)展而來(lái),主要應用于食品生產(chǎn)、制藥、化工等行業(yè),并且該技術(shù)針對污水處理已從實(shí)驗階段發(fā)展到應用階段,對污水處理以及生物監測也有著(zhù)良好的應用。最后一種是固定化藻技術(shù),最初于20世紀80年代被提出,此技術(shù)應用于污水處理技術(shù)仍在起步階段,但對生物監測有著(zhù)良好的應用,可用于長(cháng)期監測。對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)驗方式介紹交聯(lián)固定化方法對印染廢水中應用。
2、固定化微生物技術(shù)應用
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,充分攪拌均勻后,再將其滴入7.5%的氯化鈉溶液中進(jìn)行交聯(lián)固定化,時(shí)長(cháng)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為反應裝置。反應裝置的長(cháng)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COD進(jìn)行測定,用稀釋倍數法測量色度。實(shí)驗研究對象是活性艷紅X-3B染料制備的模擬印染廢水,實(shí)驗主要模擬的是該印染廢水在波長(cháng)535nm處,處理前后的吸光度,該燃料的波長(cháng)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)驗結果討論與分析
3.1 對小球成形效果影響
實(shí)驗配方的不同對對小球成形效果有著(zhù)不同影響,該實(shí)驗對對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(kāi),在實(shí)際的印染污水處理中只有保持一定的小球成形強度,才能夠使得污水處理效果更好,當然海藻碳酸鈉的濃度也不能過(guò)高,否則容易出現拖尾現象,對印染污水處理效果造成不利影響。
3.2 進(jìn)水濃度對印染污水處理效果影響
該實(shí)驗采用的是活性艷紅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與色度去除率測定出來(lái),結果如圖2所示
由圖2我們可以看出,隨著(zhù)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,分別達到94.88%與78.89%。
3.3 停留時(shí)間對印染污水處理效果影響
該實(shí)驗采用的是活性艷紅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HRT(停留時(shí)間)對印染污水處理效果的影響。并根據停留時(shí)間不同將進(jìn)水COD與色度去除率測定出來(lái),結果如圖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?xún),隨著(zhù)時(shí)間增加都是在升高,且在時(shí)間位于16小時(shí)時(shí)刻其去除率達到峰值,停留時(shí)間超過(guò)16小時(shí)以后,隨著(zhù)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論,針對于固定化微生物技術(shù)在對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86.94%與78.09%。
4、結語(yǔ)
綜上所述,固定化微生物技術(shù)應用廣泛,且發(fā)展前景良好。由實(shí)驗可以得知,在對小球制備過(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。印染污水作為我國主要的水污染之一,對于其污水的凈化處理對國家環(huán)境的凈化有著(zhù)重要意義,通過(guò)對固定化微生物技術(shù)的應用,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)