1.概述
光合細菌簡稱PSB是在厭氧條件下, 能夠進行不放氧光合作用的一類細菌的總稱。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。光合細菌包括綠硫細菌、紅硫細菌、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菌對糞尿、食品行業(yè)污水、淀粉生產污水、皮革及以豆制品生產中所產生的有機廢水進行了處理, 取得了成功的經驗。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)勢菌結合, 可以廣泛應用在食品、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菌種, 其細胞可進行光合磷酸化和光氧化還原反應, 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)來進行有機酸代謝, 但當轉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格。由于在好氧條件下產酸的速率明顯高于厭氧產酸的發(fā)酵的速率, 且PSB生長較快, 分解能力較大, 故在好氧設施使用PSB降解有機物更為有利, 它不僅比單一的專屬細菌具有較高生長率, 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、溶解氧、停留時間合適, 光合細菌就會保持一定的優(yōu)勢生長, 在生化反應池中的微生物菌群與降解過程中相應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 負荷高?？筛哌_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、耐沖擊負荷,BOD 負荷大幅變化, 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、脫磷的廣譜細菌, 在和不同的細菌協(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量大幅度減少。
5.結論
光合細菌在污水處理中, 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。