焦点提醒： 用特定微生物“吃失落”响应污染物 工业废水污泥处置有了量身定制方案 南京农业年夜学传授、博士生导师蔡天明

用特定微生物“吃失落”响应污染物 工业废水污泥处置有了量身定制方案　来历：科技日报

　　颠末二十多年的研发堆集，团队已成立了难降解污染物高效降解菌种质资本库，保留了各类高效降解菌株1000余株，降解底物触及化工行业的多种特点污染物，如芬芳烃类污染物、无机氮类污染物、杂环类污染物、卤代芬芳烃类污染物、抗生素类和国度今朝重点存眷的新污染物等。

　　◎本报记者 金 凤

　　近日，江苏丰山团体股分无限公司(以下简称丰山团体)的废水、污泥处置池，正在24小时不中断“化污”。

　　最近几年来，丰山团体因公司农药原料药合陈规模的不竭扩年夜和新农药产物的开辟，废水污染物类型产生了必然的转变。斟酌到将来成长，公司对原废水处置站进行了扩容革新。

　　“采取蔡教员团队研发的高盐、高氮、高毒性工业废水处置手艺后，此刻废水中总氮、总磷的降解率能到达90%以上，污泥也能减毒减量，从之前的天天十二三吨下降到此刻的天天一两吨。”丰山团体副总裁单永祥说。他口中所说的蔡教员，指的是南京农业年夜学传授、博士生导师蔡天明。

　　用高效降解菌“吃失落”工业废水的污染物，让超声破壁手艺和降解菌“联婚”将污泥中的菌胶团打散、降解，让污水污泥处置、措置加倍对症下药，是蔡天明团队最近几年来为丰山团体量身定制的环保管理方案。

　　前不久，以这些手艺为焦点的“高盐、高氮、高毒性工业废水和含重金属废水处置手艺研究与项目示范”项目经由过程江苏省生态情况厅验收。“我们但愿能针对化工行业排污的重点、难点问题，构成成套手艺，帮忙企业精准治污、科学治污。”蔡天明说。

　　摸清废水“家底”对症下药

　　走进南京农业年夜学资本与情况学院尝试室，3个零下80摄氏度的冰箱中，蕴藏着密密层层的冷藏盒。蔡天明团队培养的高效降解菌就保留在冷藏盒的一根根甘油管里。

　　“降解菌指的是能降解污染物的微生物。在处置农药、医药、染料企业排放的废水时，最‘辣手’的就是企业出产进程利用的无机原料和中心体。它们中有良多是有毒、难降解的污染物，通俗微生物常常对其一筹莫展。这就需要摸清废水的‘家底’，阐发废水中都有哪些污染物，再有针对性地投加降解菌‘吃失落’它们。”蔡天明说的“家底”，指的是企业的产物品种、每一个产物的出产工艺流程、首要原辅料、废水的发生环境、各工段的废水排放特点等。只要领会出产环节排出的每股废水中的污染物，弄清污染物的来历、数目、品种，才有可能分质分类精准治污。

　　有了“靶子”，接下来就要寻觅适合的“弹药”。每种微生物都有本身的基因暗码，团队会系统阐发它们的降解特征、遗传学特点以便有的放矢，这个进程少则几个月，多则几年。

　　例如，三乙胺的降解菌，团队就足足找了一年。三乙胺是医药、农药等化工出产中经常使用的一种原料。但此前的多种手艺线路，对三乙胺的降解结果有待晋升。

　　“为了取得三乙胺高效降解菌，我们选择了在出产进程中利用三乙胺做原辅料的化工企业，详实领会企业污水处置工艺并进行研判，收集相干生化池污泥作为种泥，以三乙胺作为独一碳源和氮源，在剔除氮的无机盐培育基中富集培育三乙胺降解菌。无机盐能给吃三乙胺的微生物供给养分，让微生物‘健旺骨骼’。”蔡天明说。

　　培育一段时候后，三乙胺的数目渐渐削减。“这申明培育基中已有了吃三乙胺的降解菌。”蔡天明暗示，终究团队从富集培育液平分离出三株能高效降解三乙胺的野生菌株，从当选出遗传性状不变的一株作为“种子选手”覆灭三乙胺。

　　成立崩溃污染物的“弹药库”

　　挖掘降解菌的进程，除科研团队通宵达旦的挑选分手，还情况中丰硕的微生物质源的助力。在挑选降解菌时，团队常常会从化工场、化工园区周边的污染泥土、园区排污渠和周边污染河道的底泥中，收集可能含有方针污染物降解菌的情况样品。

　　“一个处所假如持久排污，天然情况中可能会呈现已被驯化的微生物，即便它们的浓度不高，但经由过程富集培育，也许能够提多发现新降解菌的效力。”蔡天明说。

　　但并不是所有的降解菌城市等闲显现“尊容”。有些微生物难以经由过程常规天然挑选被发觉，团队则会采取紫外照耀、微波辐照、激光等物理诱变方式，或5－氟尿嘧啶、烷化剂诱变等化学诱变手段，引诱微生物产生基因突变，连系份子生物学方式选育出针对难降解污染物的高效降解菌株。

　　操纵这套手艺，蔡天明团队在“高盐、高氮、高毒性工业废水和含重金属废水处置手艺研究与项目示范”项目中，总共取得了高效脱氮、有毒难降解无机污染物高效降解菌17株，此中包罗高耐受氨氧化菌株2株。

　　“颠末二十多年的研发堆集，我们已成立了难降解污染物高效降解菌种质资本库，保留了各类高效降解菌株1000余株，降解底物触及化工行业的多种特点污染物，如芬芳烃类污染物、无机氮类污染物、杂环类污染物、卤代芬芳烃类污染物、抗生素类和国度今朝重点存眷的新污染物等。跟着研发工作延续进行，种质资本库还会不竭扩增。”蔡天明说。

　　医药、农药等化学品的出产进程，用到的原辅材料成份复杂，有时水中搀杂了多种污染物，假如只用一种降解菌，难以降解所有污染物，而假如针对每种污染物一一降解，又需要很多污水池，对企业来讲将提高处置本钱。

　　若何高效经济地治污？蔡天明引见：“假如一道工序后排放的废水量不年夜，但有多品种似的污染物，我们会将它们夹杂后，依照污染物的组成和数目，调配分歧比例的多种降解菌，将它们投加到废水生化池中，让它们在此中定殖，以构成不变的微生物种群布局，终究使污染物&lsqu����APPo;团灭’。”

　　另外，蔡天明团队还在废水生物强化处置工艺中采取绿色荧光卵白基因标识表记标帜和高通量测序等手艺，对方针微生物的定殖和发展环境进步履态跟踪研究，和时领会微生物种群特点和高效降解菌株的状态。

　　打出“组合拳”为残剩污泥减量脱毒

　　污水生化处置发生的残剩污泥排放，是对情况酿成的另外一道重负，“污泥超声波破壁”“臭氧氧化”叠加“生物减量调质”，是蔡天明团队研究出的一套“组合拳”。

　　“污泥难处置的要害点在在脱水、减量。必然频次的超声波，能够将污泥菌胶团打散，也能将部门细胞破壁。低浓度的臭氧，还能将污泥的菌体细胞破壁，使细胞间和细胞内的水份、吸附的有毒无害污染物和菌体内卵白、多糖类物资释放进入水中。”蔡天明说，将污染物打散后，微生物调质菌群最先接力上线“团灭”污染物，此中“主力队员”即是埋没嗜酸杆菌。

　　“埋没嗜酸杆菌在适合的发展前提下，能够降解污泥中的胞外多糖、菌体卵白，同时能够操纵其体内具有的广谱氧化酶系统，降解有毒无害难降解污染物，从而实现污泥的无害化。”蔡天明引见。

　　“假如说污泥中的污染物是草原，那末吃失落污染物的降解菌就是兔子，兔子吃完草一段时候后，也会留下一些‘尸身’，而埋没嗜酸杆菌就像狼，它们能吃失落这些‘尸身’，从而实现残剩污泥的减量。”蔡天明说，与保守的污泥处置体例比拟，项目标污泥脱水结果不变，脱水污泥含水率在20%以下，污泥减量80%。脱水污泥呈细颗粒状、便在运输，每公斤污泥热值到达2000千卡，可间接进行燃烧处置。全部污泥处置进程不会发生二次污染。

　　“在废水、污泥的处置进程中，我们力图寻觅一种抱负的工艺线路，既能提高降解结果，又能为企业下降本钱，实现环保与经济效益间的均衡。”蔡天明说。

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