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159 生物技术在水处理药剂中的应用尹文静（安徽省建设工程勘察设计院， 安徽 合肥 230001）〔摘一要〕 随着科技的发展和研究的深入， 生物技术在水处理药剂中的应用越来越广泛。生物消毒、 生物表面活性 剂、 酶处理技术及噬菌体是水处理杀生剂。 在介绍微生物絮凝剂的分类， 絮凝机理及其特点后， 对微生物絮凝剂的问题进 行了阐述。 〔关键词〕 水处理药剂； 杀生剂； 微生物絮凝； 机理 〔中图分类号〕 Q5 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1009－5489 2009） （ 13－0159－02 水处理药剂是工业用水、 生活用水、 废水处理工程中所需的化 学药剂， 其主要作用是控制水垢、 污泥的形成， 减少泡沫， 减少与水 接触材料的腐蚀， 去除水中悬浮固体和有毒物质， 除臭、 脱色， 软化 和稳定水质等。目前， 我国水处理药剂的种类主要有缓蚀剂、 阻垢 剂、 杀生剂和絮凝剂， 其中缓蚀剂和阻垢剂都是有机和无机化学药 剂， 在品种和开发领域方面都已接近国际先进水平[1]。生物技术主 要应用于杀生剂和絮凝剂。 1、 生物杀生剂 水处理杀生剂主要用于控制或杀灭水中的细菌、藻类和真菌 等， 也可称为杀菌灭藻剂。 生物消毒。由于生物化工等前沿科技的发展， 生态环保型 的生物消毒技术在水处理领域里的研究和应用也愈来愈广泛。传 统的生物消毒法直接使用生物体自身进行消毒， 过程缓慢， 对细菌 芽袍一般无杀灭作用， 消毒效果难以确定， 消毒效率不高， 不利于 规模化应用， 达不到现代水处理工业中水消毒的要求。但是， 随着 一系列具有消毒活性的生物活性物质被提取出来，生物消毒法大 规模地、 经济地应用于市政水处理领域成为可能[2]。 生物表面活性剂。生物表面活性剂是一种生物体系新陈 代谢产生的双亲媒体化合物，具有良好的抗菌性能。日本 Itoh 实 验室从 Pseudomonas sp 得到的鼠李糖脂具有一定的抗菌、 抗病毒 和抗支原体的性能， Besson 实验室从 Bacillus sp. 中分离的一种脂 肽， 具有良好的溶菌和抗菌作用。 酶处理技术。微生物能产生细胞外聚合物并与细胞一起 而酶可以催化水解这些细胞外聚合物，使之变成非聚合类物质而 易于去除。酶用于杀生和处理黏泥是 20 世纪 70 年代提出的新方 法。 噬菌体。噬菌体是一种能够吃掉细菌或藻类的微生物， 它 又称为细菌病毒，它只对细菌或藻类的细胞发生作用。它依靠寄 有絮凝能力的微生物， 其中霉菌 8 种， 细菌 5 种， 放线菌 5 种， 酵母 [3] 菌 1 种 。随后， 国内外的研究有不断地的发现直接利用微生物细 胞的絮凝剂。 利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂。 如酵母细胞壁的葡 萄糖、甘露聚糖、蛋白质和 N 一乙酞葡萄糖胺等成分均可作絮凝 剂。1985 年. 等人研制了拟青霉素微生物生产的絮凝剂， 用乙酞沉淀和凝胶色谱法精制得到了称为 PF101 的絮凝剂。 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。 1991 年 K ? Toeda 和 K. Urane 从上壤中分离山一株苹兰式阴性菌——产碱杆菌 AL201， 该菌在含有蔗糖的培养基中生长并分泌絮凝物质? 和 发现一些海底蓝细菌(蓝藻)如 Pcc6720 和 J -1 能产生数 量可观的胞外絮凝体。 絮凝机理。微生物絮凝剂是带有电荷的生物大分子， 关于 它的絮凝机理目前提出和为人们所接受的主要有以下几种，其中 以桥联机理学说接受度最高。 桥联作用” “ 机理。絮凝剂借助离了键、 氢键， 同时结合了 多个颗粒分子， 因而在颗粒中建起 “中间桥梁” 的作用， 把这些颗粒 连接在一起， 从而使之形成网状结构沉淀下来。有实验表明， 絮凝 剂絮凝膨润土过程时， 通过测定等温线和 Zeta 电位发现絮凝剂确 实是以 “桥联方式” 絮凝的[4]。 “电性中和” 机理。水中胶体一般带有负电荷， 当带有一 定正电荷的链状生物大分子絮凝剂或其水解产物靠近这种胶粒时， 将中和其表面的部分电荷， 使胶体脱稳， 从而使胶粒之间、 胶粒与 许多实验中加入金属离子或调节 pH 即可影响其絮凝效果， 主要就 是通过影响其带电性而起的作用。 化学反应” “ 机理。生物大分子的某些活性基团与被絮凝 物质相应的基团发生了化学变化， 聚集成较大分子而沉淀下来， 通 过对生物大分子改性、 处理、 使其添加或丧失某些活性基团， 其絮 形成一层生物膜， 起到一种屏蔽作用， 使杀生剂难以向细胞内渗透。 絮凝剂分子之间易产生互相碰撞， 通过分子间作用力凝聚而沉淀。 生在叫做 “宿主” 的细菌或藻类中进行繁殖， 繁殖的结果是将 “宿主” 凝活性就大受影响。有些学者认为这些絮凝剂絮凝活性大部分依 吃掉， 此过程叫溶菌过程。噬菌体的溶菌作用不会影响生态环境， 赖于活性基团。温度影响絮凝效果，主要通过影响其化学基因活 而且由于自身能够繁殖， 用量少， 时效长， 用于防止和消除冷却水 系统中的生物黏泥。实践证明， 生物杀生剂具对人体健康无影响、 环境友好、 广谱杀菌、 使用安全方便、 成本相对低廉， 是目前相对比 较理想的消毒杀菌方法。因此生物杀生剂在市政水处理领域有比 较好的应用前景。 2、 生物絮凝剂 生物絮凝剂是利用生物技术通过细菌、真菌等微生物培养而 制成， 这种絮凝剂不仅可提高被絮物质的沉降性， 而且对环境无二 次污染。 微生物絮凝剂的分类。国外对微生物絮凝剂的研究始于 20 世纪 70 年代， 我国则起步较晚。微生物絮凝剂包括以下 3 类。 直接利用微生物细胞的絮凝剂。1976 年 J ? Nakamura 等人从霉菌、 细菌、 放线菌、 酵母菌等 214 种菌株中筛选出 19 种具 作者简介： 尹文静， 安徽省建设工程勘察设计院。 性从而影响其化学反应。 微生物絮凝剂的特点 比表面积大、 转化能力强、 繁殖迅速、 分布广。由于微生 物絮凝剂的来源广泛， 这样， 微生物絮凝剂的生产周期会非常短且 效率高。 高效无毒。 同等用量下， 与现在常用的铁盐、 铝盐和聚丙 烯酰胺相比， 微生物絮凝剂对活性污泥的絮凝效果速度最高， 而且 絮凝沉淀容易过滤。微生物絮凝剂是微生物菌体内菌体外分泌的 生物高分子物质， 属于有机高分子絮凝剂， 安全无毒。 消除二次污染。微生物絮凝剂是微生物的分泌物， 自然 不会危害它本身， 不会影响水处理效果， 且絮凝后的残渣可生物降 解， 对环境无害， 不会造成二次污染。 应用范围广、 脱色效果独特。微生物絮凝剂能处理的对 160象有活性污泥、 木炭、 粉煤灰、 墨水、 泥水、 河底沉积物、 高岭土和印 染废水等。而且， 微生物絮凝剂对悬浊液絮凝速度快、 用量少， 对 胶体、 溶液均有较好的絮凝效果， 对富含有机物的屠宰废水和血水 也有较好的去色效果。不足之处在于微生物絮凝剂的效果容易受 到有毒物质的干扰， 因此， 被处理的废水中必须无妨碍菌体生长的 因素。 问题及展望。微生物絮凝剂在处理废水方面有着突出的 优越性， 它的大规模生产和应用将有广阔的市场前景， 但是从规模 化生产和废水处理角度来看，对微生物絮凝剂的研究还存在制备 成本高、 测定絮凝剂活性的指标单一、 絮凝机理尚无明确解释、 针 对性不强等方面的问题。可以考虑从以下方面着手解决：1） （ 构建 工程菌体系； 优化原料， （2） 降低成本； 开展复合型微生物絮凝 （3） 剂研究。 （上接第 89 页） 你会乐于学习专业外语这门课程 ）A]分组讨 式， （ [ 论 [B]小组情景对话练习： 模拟学术会议、 模拟面试等 [C]实用写作： [D]轮流英语演讲 论文摘要英文简历 [E] 更多引入专业相关的外文文献， 了解专业动态 [F] 联系大 [G]其它。 学外语四六级考试 如： 调查结果中 B、 F 选项均超过了 40%。课堂上可以通过 E、 提问、 模拟面试、 模拟国际会议的议程等多种教学形式实现师生互 动， 关键在于找到本班学生乐于参与的教学形式。 3、 结语 高等院校专业外语教学仍面临一些问题需要校方、 教师、 学生 协作解决， 作为教师在授课过程中， 应当认真倾听学生与同行的建 （上接第 140 页） 面做法， “逐层渐变、 按照 柔性抗裂” 的原理进行抹 灰。其基本原理是，各构造层满足允许变形与限制变形相统一的 原则， 各层材料的性能满足随时分散和消解变形应力， 各层弹性模 量变化指标相匹配逐层渐变，外层的柔韧变形量高于内层的变形 量； 按照这一原理建立的柔性渐变抗裂体系， 能够有效地吸收和消 纳应力变形，能够解决外墙表面易出现有害裂缝的技术难题。外 墙抹灰宜待房屋结构封顶 15 天后进行， 以使墙体有一个干缩稳定 的过程， 避免日后粉刷开裂； 顶层内抹灰应待屋面保温， 隔热架空 板施工完后再进行， 以减少温差效应； 外墙抹灰宜从次顶层开始往 下， 最后抹顶层， 这对防止干缩裂缝的产生有效果。实践证明， 采 用这种抹灰工艺， 对于防止墙体开裂有非常好的效果。 4、 结论 混凝土小型空心砌块是一种新型的建筑材料，它的出现给古 （上接第 157 页） 劳动等， 每周 3 － 5 次， 每次 30 分钟 （分几次完成 3、 结论 水处理技术作为一门跨学科跨行业的综合性技术.， 将在环境 污染治理和缓解水资源矛盾中发挥它独有的和重要的作用，因而 将在未来得到相应的发展。生物技术逐渐会成为水处理剂应用中 的热点问题，我们应加大气力开发出更经济适用的微生物水处理 药剂， 使之更快的由实验室走向实际应用， 发挥其重大作用。 【参考文献】 [1]汪红， 王连军， 汪莞.绿色化学概念在水处理材料中的应用及发展状 况[J].无机材料学报， . [2] 马小杰， 杨健， 吴敏等.市政水处理消毒技术现状与进展 [J].北方环 境， . [3]刘宇程， 万里平， 陈明燕.水处理絮凝剂研究进展[J].化工时刊， [4] 王洪媛， 杨翔华.微生物絮凝剂的研究与应用进展 [J].抚顺石油学院 学报， . 议， 不断完善教育教学方法， 以行动研究促进专业外语教学， 使学 生外语能力在所学专业领域中得到应用、 巩固和拓展 [4]， 真正做到 学以致用。 【参考文献】 [1]荆雁凌.中小学教师怎样进行课题研究 （八） ——教育科研方法之教 育行动研究法.教育理论与实践， . [2] 焦述强, 陈艳. 专业外语教学的几点看法和认识 [J]. 中国地质教育， . [3]李瑞先.专业外语教学探讨[J].中国科技信息， . [4]久毛措． （下半月） ， 关于提高专业外语教学质量的探讨[J].科协论坛 . 老的砌体结构注入了新的生命力。由于它的诸多优点，已经成为 替代传统的粘土砖最有竞争力的墙体材料，而对于砌块墙体裂缝 的治理是一个系统工程， 砌块房屋裂缝问题涉及因素很多， 比较复 杂， 需要开展更深入的试验研究， 研究裂缝生产的机理， 影响因素， 探索具体薄弱部位， 只有建设、 设计、 施工、 科研、 生产、 政府管理等 部门协同工作， 共同努力， 集思广益， 墙体开裂的问题才能够得到 更好的解决。 【参考文献】 [1]砌体结构设计规范.GBJ3-88[S] [2] 文竹、 住宅建筑构造破坏预防 100 例 [M].黑龙江科学技术出版社， 2004. [3]混凝土小型空心砌块建筑技术规程.JGJ/T12004[S].中国建筑工业出 版社， 2004. tolRep， . [3] Jorgensen HL， Warming L， Bjarnason NH， How does quantitatet 也行） 。 ive ultrasound compare to dual X-ray absorptiometry at various skeletal sites in 药物补钙。 现在市场上的活性钙大多是沿用早年电解和 relation to the WHO diagnosis categories? Clin Physio，2001. l [4] DuboisEF， den Bergh JP， van Smals AG， Comparison of quanet 水解工艺， 将生物碳酸钙经高温煅炼而生成一些含钙的混合物。 其 titative ultrasound parameters with dual energy X-ray absorptiometry in pre活性原料的饱和水溶液 pH 值高 （pH>12） 对胃粘膜有刺激， ， 且其 and postmenopausal women. Neth J Med， 2001. [5] MontagnaniA，Gonnelli S，Cepollaro C，et Usefulness of bone 元素钙含量低。目前我国可用于预防和治疗的口服钙剂只有含钙 quantitative ultrasound inmanagementofosteoporosis inmen. JClin Densitom， 量较低的碳酸钙 （较好的、 常用的如盖天力咀嚼片， 含元素钙 150mg/ 2001. 片） 葡萄溏酸钙、 、 乳酸钙以及已较少用的磷酸氢钙等。 [6]Hadji P， Hars O，Bock K， Age changes of calcaneal ultrasonet 1999. 其他方面建议： （1）希望局领导能多组织大家多参加户外 ometry in healthy German women. CalcifTissue Int， [7]Landin-W ilhelmsen K， Johansson S，Rosengren A，et Calcaneal 运动， 可以增加同事之间的交流、 增深彼此间的感情， 还可以陶冶 ultrasound measurements are determined by age and physical activity. Studies 2000. 情操锻炼身体； 午间工作休息之余， （2） 各单位可组织工作人员做 in two Swedish random population samples. J InternMed， [8]MagkosF， ManiosY， Babaroutsi E， Quantitative ultrasound calet 广播操， 呼吸新鲜空气、 活动肢体， 更有利于提高工作效率； 多 （3） caneusmeasurements: normative data for the Greek population. Osteoporos 进行体质测定， 使现有的体测器材得到更充足的利用，体质测定， Int， “ 2005. [9] Vu Thuy TT，Chau TT，Cong DN，et Assessment of low bone 利国利民” 。 mass in Vietnamese: comparison of QUS calcaneal ultrasonometer and data【参考文献】 derived T-scores. J Bone MinerMetab， 2003. [1] Kanis JA， Melton LJ 3rd， Christiansen C， The diagnosis of oset [10]刘忠厚， 杨定焯， 朱汉民等.中国人原发性骨质疏松症诊断标准 (试 teoporosis. J BoneMinerRes， . 行)[J].中国骨质疏松杂志, 1999. [2] Kanis JA. An update on the diagnosis of osteoporosis. Curr

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