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(duì)霉菌在污水處理行業(yè)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：霉菌;污水;處理應(yīng)用

自上世紀(jì)五十年代后，隨著社會(huì)的發(fā)展，人類科學(xué)的進(jìn)步，以及城市生活的水平不斷提高，伴隨而來(lái)的環(huán)境問(wèn)題也日益明顯，水污染[1]就是其中較為值得關(guān)注的一個(gè)環(huán)境污染問(wèn)題，隨著工業(yè)時(shí)代的到來(lái)，污水污染問(wèn)題開(kāi)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(jiǎn)稱，水體污染[2]是指排入水體的污染物在數(shù)量上超過(guò)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(guò)霉菌的新陳代謝活動(dòng)，將污水中的有機(jī)物分解，從而達(dá)到凈化污水的目的。

1???? 霉菌簡(jiǎn)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(yíng)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(dāng)于酵母菌，相比于一般的細(xì)菌和放線菌來(lái)說(shuō)，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(duì)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(lái)處理污水中污染物的一種污水處理工藝，通過(guò)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(jī)物繁殖生長(zhǎng)，同時(shí)，絮凝膠團(tuán)以其本身的超強(qiáng)的吸附和氧化能力達(dá)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(xì)菌和霉菌類微生物、原生或后生動(dòng)物一類的微型生物在載體或?yàn)V料上生長(zhǎng)，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(jī)理是污水與生物膜產(chǎn)生接觸，其中的有機(jī)污染物被當(dāng)作營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，被生物膜上的細(xì)菌霉菌等所攝取，細(xì)菌霉菌等自身進(jìn)行繁衍生長(zhǎng)，同時(shí)使污水中的污染物被分解，達(dá)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(guò)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(dòng)。使水中污染物與處理用填料進(jìn)行充分接觸，有效避免傳統(tǒng)工藝效率下降的問(wèn)題。生物接觸氧化法處理過(guò)程由鼓風(fēng)機(jī)提供大量氧氣，當(dāng)工藝池內(nèi)生物膜達(dá)到限量厚度之后，位于填料壁上的微生物會(huì)進(jìn)行厭氧代謝，此時(shí)工藝池內(nèi)缺少好氧菌所需的氧氣，生物膜在氣相液相運(yùn)動(dòng)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(duì)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(duì)大部分有機(jī)物擁有很強(qiáng)分解氧化能力，霉菌在生物接觸法中對(duì)污水情況的內(nèi)部變化有極強(qiáng)的適應(yīng)性[4]，對(duì)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(duì)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(guò)程中，會(huì)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(xì)菌和酵母菌便可以在這時(shí)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(wèn)題，最終使水體的水質(zhì)被凈化。

3.2? 霉菌對(duì)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(gè)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(dāng)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(qiáng)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?xì)菌和酵母菌產(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(lái)源。

3.3? 霉菌對(duì)木質(zhì)素的分解

木質(zhì)素是一種在植物殘?bào)w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(huì)使污水呈現(xiàn)顏色。白腐真菌對(duì)木質(zhì)素的分解，是依靠白腐真菌的關(guān)鍵酶通過(guò)催化作用而完成的，白腐真菌的降解酶存在在細(xì)胞外部，可以避免在處理有毒物質(zhì)的時(shí)候，使有毒物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，對(duì)細(xì)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(jìn)入液體時(shí)，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(diǎn)，如分解能力較強(qiáng)，適應(yīng)性好，對(duì)營(yíng)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(kāi)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(kāi)始在造紙廢水的處理中應(yīng)用，通過(guò)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(shí)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(jìn)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(jìn)步，一些傳統(tǒng)的絮凝劑已經(jīng)無(wú)法再滿足人們生活的需求，微生物絮凝劑應(yīng)運(yùn)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(xì)胞，膠體粒子等等聚集在一起，通過(guò)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(wú)機(jī)絮凝劑，霉菌絮凝劑的特點(diǎn)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(huì)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(qiáng)，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(duì)重金屬離子的吸附，現(xiàn)在也在實(shí)驗(yàn)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(guò)對(duì)霉菌在污水處理中全面充分的研究、了解，筆者認(rèn)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(méi)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(huì)起到反作用，霉菌的作用并沒(méi)有充分展現(xiàn)出來(lái)。不過(guò)，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(kāi)發(fā)出來(lái)，霉菌因其自身的強(qiáng)大分解能力，較強(qiáng)的適應(yīng)性，可以簡(jiǎn)單的進(jìn)行大量飼養(yǎng)的特點(diǎn)，出現(xiàn)在新型污水處理工藝中，而霉菌對(duì)纖維素，木質(zhì)素，淀粉，脂肪等的優(yōu)勢(shì)分解能力，相信能夠在未來(lái)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。

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

作者簡(jiǎn)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(cè)研究工作.