淺談錳砂除鐵錳過程中細(xì)菌的作用
作者來源:gysxlc 發(fā)布時間： 2018/6/16 9:58:20 標(biāo)簽：錳砂
導(dǎo)讀：研究發(fā)現(xiàn),長期運行濾池中錳砂濾料表面附著有大量具有氧化錳能力的微生物,于是在濾池中接種錳氧化細(xì)菌,經(jīng)培養(yǎng)成熟后,對錳有極好的去除效果,從而提出生物固錳除錳技術(shù).
隨著地下水中鐵、錳超標(biāo)現(xiàn)象的加劇，尋求去除鐵、錳的方法逐漸受到國內(nèi)外研究者的關(guān)注，但已有的研究仍不夠成熟、完善。如采用空氣氧化法可去除水中的鐵，但工藝流程復(fù)雜，構(gòu)筑物多，占地面積大;采用折點加氯法去除水中錳的效果較好，但該方法投氯量大，易致消毒副產(chǎn)物濃度增加，增加致癌風(fēng)險；堿化除錳法也可去除水中的錳，它是利用Mn2+在pH值達到9.5之上就會迅速地被溶解氧氧化成Mn4+,但由于處理后水的pH太高，所以需要進行酸化處理，因此運行費用又有所增加；利用天然錳砂濾料接觸氧化除錳是利用長期運行的濾料上形成的錳質(zhì)活性濾膜去除水中的錳，它在pH值較低的條件下就可去除水中的鐵和錳，而且氧化的速度也有了很大的提高，但處理后的水中依然會殘留Mn2+,造成了潛在的長期危害。另外，除鐵錳方法還有Fe3+浸泡活性炭吸附過濾法、生物活性炭吸附過濾法、生物石英砂和錳砂濾層滴濾法等，但這些方法都有自身的缺陷，不是運行費用太高就是實用性不強。
研究發(fā)現(xiàn)，長期運行濾池的錳砂濾料表面附著有大量具有氧化錳能力的微生物，于是在濾池中接種錳氧化細(xì)菌，經(jīng)培養(yǎng)成熟后，對錳有極好的去除效果，從而提出生物固錳除錳技術(shù)。生物法除鐵錳技術(shù)工藝簡單、無需添加化學(xué)藥劑、能耗低、效率高，其實際效果己得到廣泛認(rèn)可，并已應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。但從國內(nèi)外生物濾池除鐵錳的研究現(xiàn)狀來看，仍存在著生物濾池成熟期較長、處理效能相對偏低、成熟錳砂表面菌種鑒定不深入等不足。因此，開展成熟錳砂濾膜中微生物的分離鑒定、考察其氧化鐵錳能力、分析濾層表面物質(zhì)形態(tài)，以期能夠明晰生物濾膜微生物除鐵錳的特性，為生物除鐵錳錳砂濾料的快速掛膜提供高效的除鐵、除錳菌株，提高電廠等用水的生物除鐵錳的效率具有重要意義。
將由成熟錳砂表面取得的活性濾膜進行富集培養(yǎng)5-7d，當(dāng)培養(yǎng)液里有松軟的灰色絮體出現(xiàn)并轉(zhuǎn)變?yōu)轸鼽S色后，表明細(xì)菌富集效果較好，用分離培養(yǎng)皿分離和純化后得到兩種細(xì)菌菌株。
1)通過鑒定由成熟錳砂表面分離純化的兩株微生物，分別屬于寡養(yǎng)單咆菌(Stcnotrophomonas)和土壤短芽孢桿菌(Brevibacillusagri)。實驗表明.這兩種細(xì)菌均具有催化氧化水中鐵錳的能力。
2)錳砂濾料接種這兩種細(xì)菌并培養(yǎng)20d后趨于成熟.成熟后的錳砂濾料去除水中鐵錳的效果明顯優(yōu)于未接菌的錳砂濾料，表明錳砂濾料對鐵錳的去除主要依靠細(xì)菌的催化氧化作用.
3)濾層表面物質(zhì)的分析結(jié)果表明.成熟錳砂表面生要由Fe2O3、MnO2、Mn2O3和細(xì)菌及有機物等構(gòu)成。
