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(shí)間： 2018/6/16 9:58:20 標(biāo)簽：錳砂
導(dǎo)讀：研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期運(yùn)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(duì)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(guó)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(diǎn)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(xiǎn)；堿化除錳法也可去除水中的錳，它是利用Mn2+在pH值達(dá)到9.5之上就會(huì)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(jìn)行酸化處理，因此運(yùn)行費(fèi)用又有所增加；利用天然錳砂濾料接觸氧化除錳是利用長(zhǎng)期運(yùn)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(huì)殘留Mn2+,造成了潛在的長(zhǎng)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(yùn)行費(fèi)用太高就是實(shí)用性不強(qiáng)。
研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期運(yùn)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(duì)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(jiǎn)單、無需添加化學(xué)藥劑、能耗低、效率高，其實(shí)際效果己得到廣泛認(rèn)可，并已應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。但從國(guó)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(zhǎng)、處理效能相對(duì)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(jī)物等構(gòu)成。
