霉菌在污水處理中的應(yīng)用

卡那特?海拉提

摘要：本文介紹了霉菌的概念及代表種類，綜述了霉菌在傳統(tǒng)污水處理工藝中的應(yīng)用，基本的工藝流程，以及霉菌在傳統(tǒng)工藝法中的作用，結(jié)合霉菌在某些特定的污水中的應(yīng)用，介紹了相應(yīng)的作用原理，突出了霉菌在新型污水處理工藝中所起到的重要作用，相比較后得出了結(jié)論。最后對霉菌在污水處理行業(yè)中的應(yīng)用前景進行了展望。

關(guān)鍵詞：霉菌;污水;處理應(yīng)用

自上世紀五十年代后，隨著社會的發(fā)展，人類科學(xué)的進步，以及城市生活的水平不斷提高，伴隨而來的環(huán)境問題也日益明顯，水污染[1]就是其中較為值得關(guān)注的一個環(huán)境污染問題，隨著工業(yè)時代的到來，污水污染問題開始呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展。污水是指失去原有使用功能的水的簡稱，水體污染[2]是指排入水體的污染物在數(shù)量上超過該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的自凈能力，從而導(dǎo)致水體的物理、化學(xué)及衛(wèi)生性質(zhì)發(fā)生變化，使水體的生態(tài)系統(tǒng)和水體功能受到破壞。本文論述的霉菌在污水處理中的應(yīng)用，是指生物法治理水污染重要的一部分。霉菌處理污水原理是通過霉菌的新陳代謝活動，將污水中的有機物分解，從而達到凈化污水的目的。

1???? 霉菌簡介

霉菌并不屬于分類學(xué)的名詞，而是一些絲狀真菌的統(tǒng)稱。霉菌廣泛的分布于自然界中，空氣，土壤，霉菌營養(yǎng)體由分支或者不分支的菌絲構(gòu)成。菌絲體是由許多菌絲交織在一起所形成的。菌絲呈管狀，直徑約為2-10μm，直徑大小相當于酵母菌，相比于一般的細菌和放線菌來說，霉菌的菌絲要大上幾倍到幾十倍[3]。在污水處理中產(chǎn)生作用的霉菌是木霉屬，菌絲有隔和分枝，有厚垣孢子，分生孢子梗呈對生或互生分枝，分枝頂端著生瓶狀小梗，分生孢子球形或橢圓形。

2???? 霉菌在傳統(tǒng)污水處理中的應(yīng)用

2.1? 活性污泥法

活性污泥法[3]指的就是以微生物為主的污泥，來處理污水中污染物的一種污水處理工藝，通過向反應(yīng)池內(nèi)連續(xù)不斷的通入空氣，使得污泥中的微生物群落能夠利用污水中的有機物繁殖生長，同時，絮凝膠團以其本身的超強的吸附和氧化能力達到凈化水質(zhì)的目的。

2.2? 生物膜法

生物膜法[3]的本質(zhì)是用細菌和霉菌類微生物、原生或后生動物一類的微型生物在載體或濾料上生長，并在載體上形成膜狀生物污泥，也就是所謂的生物膜。生物膜的凈化機理是污水與生物膜產(chǎn)生接觸，其中的有機污染物被當作營養(yǎng)物質(zhì)，被生物膜上的細菌霉菌等所攝取，細菌霉菌等自身進行繁衍生長，同時使污水中的污染物被分解，達到凈化水質(zhì)的目的。

2.3? A/O法

A/O法即厭氧- 好氧污水處理法，通過暴露工藝池底部并向其充氧使得池內(nèi)的污水持續(xù)流動。使水中污染物與處理用填料進行充分接觸，有效避免傳統(tǒng)工藝效率下降的問題。生物接觸氧化法處理過程由鼓風(fēng)機提供大量氧氣，當工藝池內(nèi)生物膜達到限量厚度之后，位于填料壁上的微生物會進行厭氧代謝，此時工藝池內(nèi)缺少好氧菌所需的氧氣，生物膜在氣相液相運動下脫落后流出處理池，新生物膜生成，霉菌在生物接觸氧化法中對生物膜的構(gòu)成有著十分復(fù)雜的作用。霉菌在填料的結(jié)構(gòu)為立體結(jié)構(gòu)，能夠使得微生物與污水的污染物接觸面大幅提高，且對大部分有機物擁有很強分解氧化能力，霉菌在生物接觸法中對污水情況的內(nèi)部變化有極強的適應(yīng)性[4]，對凈化能力的提高有著重要的作用。

3???? 霉菌在特種廢水處理中的應(yīng)用

3.1? 霉菌對污水中纖維素的分解

在造紙企業(yè)，紡織企業(yè)，食品企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，會產(chǎn)生傳統(tǒng)污水處理工藝較難處理的污染物纖維素。霉菌能直接分解這些纖維素，使其轉(zhuǎn)變成葡萄糖，而污水處理中的微生物群落中其他的細菌和酵母菌便可以在這時接替霉菌，繼續(xù)分解纖維素所轉(zhuǎn)化的葡萄糖，從根本上解決污水中的纖維素問題，最終使水體的水質(zhì)被凈化。

3.2? 霉菌對污水中淀粉的分解

食品企業(yè)工業(yè)廢水是污水處理中的一個難題，除纖維素外，淀粉也是傳統(tǒng)處理工藝較難處理的污染物。與纖維素的分解相似，淀粉也是可以被當作糖源的。只是尋常的微生物很難直接使用淀粉，只有霉菌中的一些特殊種類，憑借著自身超強的酶分解能力分解淀粉。淀粉分解后變?yōu)槠咸烟牵⑸锶郝渲械募毦徒湍妇a(chǎn)生作用，利用葡萄糖，分解水中污染物且自給自足，為微生物提供了能量來源。

3.3? 霉菌對木質(zhì)素的分解

木質(zhì)素是一種在植物殘體中存在的最難分解的物質(zhì)，由于木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)和組成特殊性，導(dǎo)致其在污水中難以被處理并且會使污水呈現(xiàn)顏色。白腐真菌對木質(zhì)素的分解，是依靠白腐真菌的關(guān)鍵酶通過催化作用而完成的，白腐真菌的降解酶存在在細胞外部，可以避免在處理有毒物質(zhì)的時候，使有毒物質(zhì)進入細胞內(nèi)部，對細胞造成傷害，影響處理效率。此外，白腐真菌可以適應(yīng)固體或者液體兩種環(huán)境，使得某些不溶于水的污染物，從固體進入液體時，也可以被白腐真菌所處理。白腐真菌還有著霉菌所共有的優(yōu)點，如分解能力較強，適應(yīng)性好，對營養(yǎng)物質(zhì)并不挑剔，甚至木屑等雜物都可以大量的培養(yǎng)。因此，白腐真菌被應(yīng)用在新型工藝的開發(fā)中，利用傳統(tǒng)生物膜法和白腐真菌自身技術(shù)融合在一起而創(chuàng)造出的新型白腐真菌生物膜技術(shù)已經(jīng)開始在造紙廢水的處理中應(yīng)用，通過此技術(shù)，使得造紙廢水中的氯大量減少，大幅度的減低了造紙污水的毒性。在結(jié)合了白腐真菌，生物轉(zhuǎn)盤，生物膜法的技術(shù)而應(yīng)用實際污水處理的新型生物膜反應(yīng)器，在染料廢水的處理上也有了可喜的進展。

3.4? 霉菌在絮凝，吸附方面的作用

伴隨著人類生產(chǎn)和生活方面上的進步，一些傳統(tǒng)的絮凝劑已經(jīng)無法再滿足人們生活的需求，微生物絮凝劑應(yīng)運而生，微生物絮凝是一種由微生物產(chǎn)生的，主要依靠霉菌產(chǎn)生的菌絲作為骨架，這種絮凝劑可以使污水中不溶于水的固體顆粒，菌體細胞，膠體粒子等等聚集在一起，通過沉淀處理的高分子產(chǎn)物。微生物絮凝劑的主要構(gòu)成是糖蛋白、多糖、蛋白質(zhì)、纖維素聚集物。區(qū)別于傳統(tǒng)的人造絮凝劑和無機絮凝劑，霉菌絮凝劑的特點是絮凝劑容易與液體分離，產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)量較少;且微生物絮凝劑有其生物性質(zhì)，容易被降解成被需求的形態(tài)和組成，不會造成二次污染;微生物絮凝劑因其安全穩(wěn)定的特性而被廣泛的接受;擁有從表觀上凈化，清澈水質(zhì)的功能;適應(yīng)性強，受酸堿度的影響較小，而且所需的絮凝劑本身的質(zhì)量，也比普通人工絮凝劑要小很多。在工藝上，霉菌在固定化以及吸附領(lǐng)域有著很多優(yōu)秀的表現(xiàn)，比如霉菌對重金屬離子的吸附，現(xiàn)在也在實驗上取得了較好的成果。

4???? 結(jié)論與展望

霉菌在自然界中的存在及其廣泛，通過對霉菌在污水處理中全面充分的研究、了解，筆者認為霉菌在傳統(tǒng)的污水處理工藝中發(fā)揮的作用太少，并沒有起到符合它特性的全部發(fā)揮，甚至在傳統(tǒng)活性污泥法中還會起到反作用，霉菌的作用并沒有充分展現(xiàn)出來。不過，可喜的是，在近幾年的一些新研究中，霉菌的作用已經(jīng)漸漸被開發(fā)出來，霉菌因其自身的強大分解能力，較強的適應(yīng)性，可以簡單的進行大量飼養(yǎng)的特點，出現(xiàn)在新型污水處理工藝中，而霉菌對纖維素，木質(zhì)素，淀粉，脂肪等的優(yōu)勢分解能力，相信能夠在未來人們的污水處理工藝中發(fā)揮重要的主導(dǎo)作用，造福人類。

參考文獻：

[1]張莉莉.水污染及其危害[J].大科技？科技天地，2010，（12）：518.

[2]武敏.論水污染的危害與治理[J].雞西大學(xué)學(xué)報，2008，8（4）：144-146.

[3]陳秀莉，張偉.微生物在污水處理中的應(yīng)用[J].中國西部科技，2007，（11）：22-24，26.

[4]岳少龍.PLC在污水處理中的應(yīng)用[J].價值工程，2012，31（6）：322.

作者簡介：

卡那特·海拉提（1991-），男，新疆石河子人，助理工程師，主要從事區(qū)域環(huán)境質(zhì)量及環(huán)境監(jiān)測研究工作.