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在水处理过程中，絮凝沉降一直应用比较广泛的方式，因此，絮凝剂的选择就显得尤为重要。 

絮凝剂，是用于将水中(zhong)的溶质、胶体或悬浮物(wu)颗(ke)粒形成絮状物(wu)沉(chen)淀的物(wu)质。

絮(xu)凝剂可以(yi)除(chu)(chu)去(qu)(qu)废水(shui)(shui)中(zhong)的(de)悬浮物(wu)、胶体粒子(zi)，降低COD，还可去(qu)(qu)除(chu)(chu)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)细(xi)菌、病毒，并兼(jian)有除(chu)(chu)磷、脱色、除(chu)(chu)臭，减轻水(shui)(shui)体富营(ying)养化的(de)功能。

现在常用的(de)絮凝(ning)(ning)(ning)剂种类包括：无(wu)机(ji)絮凝(ning)(ning)(ning)剂、有机(ji)合成高(gao)分子絮凝(ning)(ning)(ning)剂、天然生物高(gao)分子絮凝(ning)(ning)(ning)剂。其中微生物絮凝(ning)(ning)(ning)剂克服(fu)了无(wu)机(ji)絮凝(ning)(ning)(ning)剂和合成高(gao)分子絮凝(ning)(ning)(ning)剂的(de)毒(du)害和污染等缺点，不仅(jin)可(ke)以被生物降解，对(dui)环境无(wu)害，而且还具有较高(gao)的(de)絮凝(ning)(ning)(ning)特性。

听(ting)起来这么(me)厉害，那为啥(sha)还是没有大规(gui)模推广使用呢？今天就和大家(jia)一起去了解一下微(wei)生(sheng)物絮凝(ning)剂(ji)。

微生物絮凝剂的概念

微生(sheng)物(wu)絮(xu)(xu)凝(ning)剂，具(ju)有天然(ran)生(sheng)物(wu)高分子絮(xu)(xu)凝(ning)剂的属(shu)性(xing)，微生(sheng)物(wu)产生(sheng)之后，便分泌到细胞之外，属(shu)于絮(xu)(xu)凝(ning)活性(xing)的微生(sheng)物(wu)代(dai)谢(xie)产物(wu)。 

微(wei)生(sheng)物絮凝剂(ji)能够让液(ye)体中原本悬浮的(de)固体颗(ke)粒以及菌体细胞等产生(sheng)凝聚和沉淀，因其不(bu)会(hui)对水质(zhi)等造成污染，所以被人们视(shi)为(wei)分解性与安全性高效、无毒，也不(bu)会(hui)导致二次污染的(de)绿色水处(chu)理剂(ji)。

能产生絮(xu)凝(ning)剂的(de)微(wei)(wei)生物有细菌(jun)、放(fang)线菌(jun)、真菌(jun)以(yi)及藻(zao)类等。它们(men)大量存在(zai)于土壤、活性污泥中，从这些微(wei)(wei)生物中分离出的(de)絮(xu)凝(ning)剂可以(yi)处理废水和(he)改进活性污泥的(de)沉淀(dian)性能。

下(xia)面列(lie)出几种主要的产(chan)生絮凝剂的微生物：四协腹(fu)产(chan)碱杆(gan)菌、酱油曲霉(mei)(mei)(mei)(mei)、棕(zong)曲霉(mei)(mei)(mei)(mei)、寄生曲霉(mei)(mei)(mei)(mei)、嗜虫(chong)短杆(gan)菌、棕(zong)腐(fu)真菌、棒(bang)状杆(gan)菌、白地霉(mei)(mei)(mei)(mei)、赤红(hong)曲霉(mei)(mei)(mei)(mei)、椿象虫(chong)诺(nuo)卡(ka)氏(shi)菌、石灰(hui)壤诺(nuo)卡(ka)氏(shi)菌、红(hong)色诺(nuo)卡(ka)氏(shi)菌、铜绿假(jia)单(dan)胞菌、荧光假(jia)单(dan)胞菌、产(chan)碱假(jia)单(dan)胞菌、红(hong)平红(hong)球(qiu)菌、施(shi)氏(shi)假(jia)单(dan)胞菌栗(li)洒(sa)裂殖酵母、金黄色葡萄糖球(qiu)菌及白腐(fu)真菌等。

不过，因为微生物絮(xu)(xu)凝剂需要较(jiao)高(gao)的生产成本，且目前的发(fa)酵生产工艺还有很多待改善之处，加之絮(xu)(xu)凝剂的成分与(yu)絮(xu)(xu)凝效果欠缺一(yi)定(ding)的稳定(ding)性(xing)，因而会(hui)导致微生物絮(xu)(xu)凝剂发(fa)展受限。

不同(tong)角度絮凝机理分析

微观絮凝

首先，我们从微观角度分析絮凝剂原理，当处于微观世界中时，我们可将在水中悬浮的微小颗粒进行不断放大。

当污水经过人工处理之后，就会转变成直径介于 10～30 微米之间的微型絮凝块。这些带电的负电粒子彼此排斥，所以几乎一直处于运动状态，不会停下。

对其(qi)进行处(chu)理的最佳方式(shi)即应用离(li)子型絮凝(ning)剂，使(shi)其(qi)能够转变成(cheng)更大的絮凝(ning)块，加快沉淀或脱水的速度(du)。

宏观絮凝

水质中通常颗粒的直径是大小不一的， 针对超过1微米的颗粒，絮凝时的主要措施为水的慢速混合，可以适当应用机械搅拌器。

搅拌产生的速度梯度会造成悬浮的颗粒在空中碰撞，由此被称作是宏观絮凝或是同向絮凝。

但是，从宏观方向来分析絮凝混合过程时，絮体的颗粒还会受到剪切力作用，由此造成部分絮体聚集体的瓦解和破损。

经过一(yi)段时间的(de)混合之后，就会逐渐形成尺(chi)寸和分布都很均匀的(de)絮体，絮体颗粒的(de)形成与破碎几乎(hu)处于平衡(heng)状态。

因(yin)此(ci)，如果对(dui)水力条(tiao)件进行控(kong)制，就可以确保(bao)悬浮颗粒能够形成(cheng)较(jiao)为稳定的絮体。

差异沉降

沉淀的过程当中，在非均相悬浮液（不同粒径）中形成的不同沉降颗粒为了能够促进絮凝，提供了额外的机理。

针对粒径范围相对较(jiao)(jiao)大(da)的悬浮颗粒而(er)言，差异(yi)沉(chen)降(jiang)也属于较(jiao)(jiao)为(wei)关键(jian)的絮凝(ning)机理。差异(yi)沉(chen)降(jiang)导致(zhi)的絮凝(ning)对于直接过滤(lv)、溶气(qi)气(qi)浮与高速沉(chen)淀等都不会(hui)产(chan)生(sheng)太(tai)大(da)影响，这是(shi)因为(wei)沉(chen)淀距离(li)与沉(chen)淀的时间都相对较(jiao)(jiao)短。

微生物絮凝剂的特点

一是微生物具有比表面大、转化能力强、繁殖速度快、易变异、分布广等特点。

二是高效。同等用量下，与现在常用的铁盐、铝盐、聚丙烯酰胺相比，微生物絮凝剂对活性污泥的絮凝速度最高，而且絮凝沉淀物容易过滤。

三是无毒。微生物絮凝剂为微生物菌体或菌体外分泌的生物高分子物质，属天然生物高分子絮凝剂，它安全无毒。

四是可消除二次污染。微生物絮凝剂是微生物的分泌物，絮凝后的残渣可被生物降解，不会影响水处理效果，对环境无害，不会造成二次污染。

五是应用范围广(guang)泛，脱色效(xiao)果(guo)独特(te)。微生(sheng)物(wu)絮(xu)凝(ning)剂(ji)能处理的对(dui)象有(you)活性污泥、粉(fen)煤灰、木炭、墨水、泥水、河底沉积物(wu)、高岭(ling)土、印染废(fei)水等(deng)。而且，微生(sheng)物(wu)絮(xu)凝(ning)剂(ji)对(dui)悬浊液(ye)(ye)絮(xu)凝(ning)速度快、用量少，对(dui)胶体(ti)、溶液(ye)(ye)均有(you)较好(hao)的絮(xu)凝(ning)效(xiao)果(guo)，对(dui)富(fu)含有(you)机物(wu)的屠宰废(fei)水和(he)血水也有(you)较好(hao)的去色效(xiao)果(guo)。

降低(di)微(wei)生物絮凝剂的(de)制(zhi)造成(cheng)本

应用复合菌群

相较于单(dan)一的菌群，复合菌群当中含有多种(zhong)微(wei)生物，类型(xing)较为(wei)丰富(fu)，呈多样化态势(shi)，同时也为(wei)微(wei)生物的良性共生提供(gong)了(le)稳定、和谐的生存(cun)环(huan)境，使得(de)功能可以更(geng)加(jia)齐全和多样。

发(fa)挥复合菌(jun)群的作用，制备微生(sheng)物絮(xu)凝(ning)剂，可以让处理的效果更为显著，便利性有所增(zeng)强。

利用复合菌群制备微生物絮凝剂，能够从很大程度上让制备的成本控制在最低，絮凝效果得到提升，二次污染的可能性会有所降低。

应用廉价培养基

现行的培养(yang)基方式，需要付出(chu)较大的成本(ben)，这一点对于微生物絮凝剂制备(bei)始终有(you)所影(ying)响。因此，寻求(qiu)相对廉价(jia)的培养(yang)基就成为重中之(zhi)重。

具体来说，制备微生物絮凝剂基碳(tan)源进行选择(ze)时，其不(bu)仅可以是(shi)蜜(mi)糖废(fei)(fei)水、甘蔗渣，也可以是(shi)铣槽废(fei)(fei)水或生物制氢(qing)废(fei)(fei)液等。随着(zhe)碳(tan)源的渠道(dao)不(bu)断增(zeng)多，价格也相(xiang)对较(jiao)为低廉(lian)，同时也能(neng)够对废(fei)(fei)物进行充分(fen)利用。

在(zai)对(dui)碳源进行利用(yong)的过程中，不但可以让微生物絮凝(ning)剂的制备成本(ben)得到有效控制，提升生物絮凝(ning)剂活性，而且也能(neng)够防(fang)止环境被再次污染，起(qi)到一(yi)箭双雕的作用(yong)。

污泥的应用

进行水处理的(de)(de)过程中，可能会产生(sheng)大量的(de)(de)剩余污泥，其(qi)中涵盖多种微生(sheng)物(wu)形成的(de)(de)菌胶(jiao)图(tu)案与其(qi)他的(de)(de)无机物(wu)或有机物(wu)等。

菌(jun)胶团(tuan)的(de)(de)核心为(wei)微生(sheng)物，围绕在其(qi)外围的(de)(de)是天(tian)然有机高(gao)分子物质(zhi)，物质(zhi)进行聚(ju)合(he)之后(hou)，就(jiu)形成了聚(ju)合(he)物EPS。EPS 所具备(bei)的(de)(de)功(gong)能与(yu)微生(sheng)物絮(xu)凝(ning)剂有极大的(de)(de)相似之处，当条(tiao)件相同时(shi)，絮(xu)凝(ning)的(de)(de)效果(guo)也会有所增强。

由(you)于(yu)水处(chu)理(li)过(guo)程中(zhong)，剩余(yu)污(wu)泥的产量(liang)相对(dui)较大，并且还要(yao)进行(xing)无害化的处(chu)理(li)，所以，可以充(chong)分发挥污(wu)泥的价值，将其作(zuo)为原材(cai)料，制(zhi)备微生物絮凝剂，继(ji)而(er)让(rang)成本能(neng)够控制(zhi)在(zai)最低，让(rang)剩余(yu)污(wu)泥的处(chu)理(li)可以有(you)更(geng)加广阔(kuo)的渠道。

微生物絮凝剂的使用

处理工业废水

工业废水是我们常见的生活垃圾，工业废水需要进行脱色处理、悬浮颗粒沉降和金属离子去除等。

 工(gong)业废水中的除(chu)油(you)处理方式主要运用(yong)的是生(sheng)物(wu)(wu)除(chu)油(you)，通常(chang)而(er)言，化学絮凝剂可以在(zai)一定程度上对微生(sheng)物(wu)(wu)的降解进行遏制。

微生物絮凝剂却与此不同，其不仅有絮凝的作用，而且还兼具降解的性能，可以有效提高去油率。

活性污泥中加入微生物絮凝剂

很多(duo)工(gong)业废水(shui)运用(yong)活性污(wu)泥法处(chu)理的(de)过程中(zhong)，形成的(de)活性污(wu)泥都处(chu)于极易膨胀的(de)状态，进而导(dao)致效率(lv)变(bian)低。

如果活性污泥当中加入一定比例的微生物絮凝剂，污泥的容积指数就会快速降低，进而避免污泥的膨胀，快速恢复活性污泥的沉降能力。

供水处理

现(xian)阶段，无论(lun)是(shi)国(guo)内(nei)还是(shi)国(guo)外，大部分净(jing)水厂所使(shi)用的絮凝(ning)剂(ji)中(zhong)都富含铝盐与铁盐，且较为普遍，这些都属于无机盐类的絮凝(ning)剂(ji)。对此，可(ke)以采(cai)取静止培养的方(fang)式，来(lai)制备微(wei)生(sheng)物絮凝(ning)剂(ji)。

这(zhei)种方式不仅(jin)只需要简单设备即可(ke)，而(er)且还与工业领(ling)域(yu)的大(da)量生(sheng)产相符。

微生物(wu)絮凝剂(ji)很难(nan)大规模推广

虽然微(wei)生物絮凝剂技(ji)术一直都在(zai)研究之中(zhong)(zhong)，但是在(zai)应(ying)用过程(cheng)中(zhong)(zhong)暴露的(de)问题还(hai)是很难得到有效(xiao)的(de)解决(jue)，比如：

• 微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)絮(xu)(xu)凝剂(ji)的(de)主(zhu)要优(you)点是其可再生(sheng)性、生(sheng)物(wu)降解性、无(wu)毒性，但(dan)其菌(jun)种对环境要求高，稳定(ding)性差(cha)，以及单(dan)一作用处理效果不(bu)理想的(de)特点限制它未(wei)来的(de)发展(zhan)，单(dan)一菌(jun)种微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)絮(xu)(xu)凝剂(ji)不(bu)能满足未(wei)来发展(zhan)需求，只有开(kai)发复合型絮(xu)(xu)凝剂(ji)才(cai)具有一定(ding)的(de)优(you)势(shi)。

• 在生(sheng)(sheng)物降(jiang)解过程(cheng)中(zhong)，大多数可进行(xing)生(sheng)(sheng)物降(jiang)解的(de)天然或生(sheng)(sheng)物高聚(ju)物中(zhong)含有可水解基团(tuan)，部分阴离(li)子微生(sheng)(sheng)物絮(xu)凝剂只(zhi)能(neng)用作絮(xu)凝剂，在絮(xu)凝之前(qian)阳(yang)离(li)子进行(xing)电荷(he)中(zhong)和过程(cheng)，可降(jiang)低浑浊度，对这部分凝聚(ju)体形成(cheng)特(te)性(xing)研究甚少。

• 缺乏可替(ti)代微生物絮(xu)凝剂培(pei)养基的廉价基质，无(wu)法降低微生物絮(xu)凝剂的成本，提高产(chan)(chan)品稳定性(xing)，实(shi)现絮(xu)凝剂产(chan)(chan)品商业化。

当然，以(yi)上所(suo)讲述的只能作为(wei)科普介绍，缺乏足够有力的实践(jian)支持。微(wei)生物(wu)絮(xu)凝剂(ji)虽然打着(zhe)绿色环保的招(zhao)牌，但确(que)实适应性还(hai)不(bu)够，价格也偏贵，厂家不(bu)愿意使用(yong)也是(shi)理(li)所(suo)当然。至于未来微(wei)生物(wu)絮(xu)凝剂(ji)能不(bu)能取代化学絮(xu)凝剂(ji)成为(wei)市场(chang)的宠儿，还(hai)要等时间来见证(zheng)。