嗜盐菌的特性与高盐废水生物处理的进展
嗜盐菌复合微生物处理高盐有机废水
嗜盐菌复合微生物处理高盐有机废水刘延双;李书平;王振【摘要】本研究采用好氧生物活性炭法处理高盐有机废水一草甘膦生产废水.通过对嗜盐菌进行筛选,并用活性炭对其进行固定,在好氧条件下处理草甘膦废水.结果表明,两种生物活性炭对草甘膦废水COD的降解率都随着氯离子浓度的升高呈现先增加后降低的规律.本研究中,两种生物活性炭均在氯离子浓度为18000 mg/L左右时获得最佳的COD降解效果,但生物活性炭A比生物活性炭B的效果好.在容积为1 L的反应器中加入400 g生物活性炭,当废水COD浓度为10500 mg/L,C1-浓度约为18000 mg/L,反应温度在30℃左右,调节pH在7～8之间,反应5 d,测得生物活性炭A对草甘膦废水的COD去除率可达77.2%,活性炭B对COD的去除率为75.4%.【期刊名称】《山东轻工业学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(025)004【总页数】4页(P62-65)【关键词】嗜盐菌;草甘膦废水;生物活性炭;COD去除率【作者】刘延双;李书平;王振【作者单位】淄博市市直机关房管所,山东淄博,255000;山东轻工业学院轻化与环境工程学院,山东济南,250353;山东轻工业学院轻化与环境工程学院,山东济南,250353【正文语种】中文【中图分类】X780 前言高盐废水是指盐度(以NaCl计)至少为1.0% (质量分数，下同)的废水。
高盐有机废水种类很多，如医药废水、石油开采废水、化工及印染废水等，这些废水中既含大量的盐分(Cl－、Ca2+、Na+等离子)，又含高浓度有机污染物，因此高盐废水的处理是工业废水处理领域中的关键问题［1，2］。
目前对高盐废水的处理有多种方法，如物理法、化学法、生物法等。
物理、化学法因运行费用高、处理效果欠佳、容易造成二次污染而难以在实际中推广;普通生物方法因经济、高效而被广泛用于高盐废水的处理。
传统生物法在处理低盐废水时具有很大的优势，但当盐度超过3.5%时，会造成微生物代谢的中度抑制和毒害，使其失去降解能力［3－5］。
嗜盐菌在油田含盐采出废水处理中的应用
高盐 的冲击 ， 因此高盐 度将 导致普 通微 生 物种 群不 断
减少甚 至消失 。
２ 嗜盐 茵 的作 用 机 理 ２ １嗜 盐 菌分 布 、 性 及 分 类 ． 特
嗜盐 菌多 生长于 天然 （ 湖 、 盐 盐碱 湖 、 死海 、 海洋 ） 和人工 （ 盐制 品 、 盐场 等 ） 高盐 环境 中。我 国有着 广 等 阔的盐 域环境 和 丰 富 的 嗜盐 菌 资 源 。嗜 盐 菌 大多 数 不 运动 ， 只有少 数 靠丛 生 鞭 毛 缓 慢 运 动 ， 用 二分 分 采
明 ， 通微生 物对石 油烃 的降解 能力 和盐 浓度 之 间存 普
在反 比的关 系Βιβλιοθήκη ， 即盐浓 度越 高 ， 降解 能力 越低 。
◆ 对 微 生 物 种 类 的 影 响 由于 普 通 微 生 物 不 能 耐 受
多数含盐 采 出废 水含盐 量较 高 ， 通微 生物 难 以适应 普
这样 的高盐环境 ， 严重 影响 了其在 含盐 采 出废水 处理 中的应 用 。因此有 必 要 探讨 在 高 盐 环境 中能 降 解 污 染物 的特殊微 生 物 ， 嗜盐 菌 ， 即 以解 决 含盐 采 出废 水 的处理 问题 ， 实现石 油生 产和社 会 经济 的可 持续 发 对 展具有 非常重要 的意 义 。 针对 含盐采 出废水 的特 点 ， 析含 盐采 出废 水对 分 土壤 微生 物 的影 响 ， 盐 菌 的特 点 、 类 、 盐机 制 、 嗜 分 嗜
菌 成功用 于含盐 采 出废 水 的处理提 供借鉴 。
１ 油田含 盐采 出废水对 普通土壤微 生物 的影 晌
油 田含盐采 出废水 通常具 有矿 化度 高 、 油量较 含
嗜盐菌的特性与高盐废水生物处理的进展
嗜盐菌的特性与高盐废水生物处理的进展嗜盐菌的特性与高盐废水生物处理的进展随着人口的快速增长和工业的不断发展，高盐废水处理问题日益突出。
传统的物理化学方法往往效果不佳、耗能高，且对环境有一定的污染。
因此，寻找一种高效、经济、环保的废水处理方法迫在眉睫。
而嗜盐菌作为一类适应高盐环境的微生物，正逐渐成为高盐废水处理的一个新的研究热点。
嗜盐菌是一类生活在高盐环境中的单细胞微生物，它们能够在高浓度盐溶液中生长和繁殖。
嗜盐菌具有以下几个主要特性：耐受高盐浓度、利用多种有机和无机物为营养源、能够产生多种有益的代谢产物等。
首先，嗜盐菌对高盐环境的耐受性是其最显著的特点之一。
由于细胞膜上的脂肪酸、蛋白质和多糖在高盐环境下的不同组成和构型，使得嗜盐菌的细胞膜更加稳定。
此外，嗜盐菌还能够通过调控内外溶质浓度平衡，维持高盐环境下的细胞内稳定性。
其次，嗜盐菌能够利用多种有机和无机物为营养源。
嗜盐菌的代谢途径较为多样，可以利用有机物进行呼吸作用，也可以通过光合作用将光能转化为化学能。
另外，嗜盐菌还可利用硫酸盐、亚硝酸盐等无机物作为电子受体，完成能量的代谢过程。
这使得嗜盐菌能够在高盐废水中的有机物和无机物进行有效的降解和转化。
再次，嗜盐菌还能够产生多种有益的代谢产物。
一部分嗜盐菌通过分解有机物产生酸类物质，如乳酸、丙酸等，这些酸可用作生物质制备。
还有一些嗜盐菌能够产生多种有机物、酶和胞外酶等，这些产物对于高盐废水的处理和回收有一定的应用价值。
基于嗜盐菌的特性，研究人员探索并开发了一系列嗜盐菌在高盐废水处理中的应用方法。
首先，利用嗜盐菌的耐受高盐浓度的特性，可以构建高盐适应性生物反应器，实现高盐废水的快速降解和处理。
在这种生物反应器中，嗜盐菌可以利用高盐废水中的有机物为营养源，通过代谢过程进行分解和降解，最终将废水中的有机物转化为无害的物质。
其次，利用嗜盐菌的多样的代谢途径，可以针对高盐废水中的特定有机物和无机物进行高效的降解和转化。
耐盐菌株特性及其在高盐有机废水生物处理中的应用
耐盐菌株特性及其在高盐有机废水生物处理中的应用一、本文概述随着工业化的快速发展，高盐有机废水的排放问题日益严重，这类废水含有高浓度的盐分和有机物，对环境和生态系统造成极大的压力。
传统的物理和化学处理方法在处理这类废水时，往往存在处理效果不稳定、能耗高、易产生二次污染等问题。
因此，寻找一种高效、环保的处理方法成为研究的热点。
耐盐菌株，作为一种能在高盐环境中生存并降解有机物的微生物，为高盐有机废水的生物处理提供了新的可能。
本文旨在全面阐述耐盐菌株的特性，包括其生理生态学特征、耐盐机制以及有机物降解能力等，并深入探讨耐盐菌株在高盐有机废水生物处理中的应用现状、挑战和前景。
文章还将对耐盐菌株在实际应用中的优化策略、菌种选育及其在废水处理工艺中的集成技术等进行详细介绍，以期为耐盐菌株在高盐有机废水生物处理中的实际应用提供理论支持和技术指导。
二、耐盐菌株的特性耐盐菌株，顾名思义，是指能在高盐环境下生存并发挥功能的微生物。
这些微生物具有一系列独特的生理和遗传特性，使它们能在高盐度的环境中生长和繁殖。
耐盐菌株的特性主要包括以下几个方面：高盐耐受性：耐盐菌株最显著的特征就是能在高盐度的环境中生存。
它们通常能在盐浓度超过普通微生物承受范围的条件下生长，如能在盐浓度达到5%甚至更高的环境中生存。
高耐渗透压：为了在高盐度的环境中生存，耐盐菌株必须具有高的细胞内外渗透压平衡能力。
这种能力使它们能够在高盐度条件下维持细胞结构的稳定性，从而保证正常的生命活动。
特殊的代谢途径：耐盐菌株通常具有一些特殊的代谢途径，以适应高盐环境下的生存需求。
例如，它们可能能够利用一些普通微生物无法利用的碳源或能源，或者在高盐环境下产生一些特殊的代谢产物。
高效的降解能力：耐盐菌株在生物处理过程中通常表现出高效的降解能力。
它们能够迅速降解有机污染物，将其转化为无害或低毒的物质，从而实现对高盐有机废水的有效处理。
遗传稳定性：耐盐菌株通常具有较高的遗传稳定性，能够在高盐环境下保持遗传信息的稳定传递。
中度嗜盐菌处理高盐废水的生长特性研究的开题报告
中度嗜盐菌处理高盐废水的生长特性研究的开题报
告
一、研究背景
随着人口的增长以及工农业的发展，高盐废水污染问题越来越严重。
目前，处理高盐废水的主流技术为生物处理技术，其中嗜盐菌的应用广泛。
但是，目前对于中度嗜盐菌处理高盐废水的生长特性研究还不够充分，需要进行深入研究。
二、研究目的
本研究旨在探究中度嗜盐菌在处理高盐废水中的生长特性，探究其
最适生长条件，并提出相应的应用建议。
三、研究方法
（1）收集高盐废水样品，并进行分析，确定高盐废水的具体组成。
（2）从高盐废水中分离中度嗜盐菌，采用琼脂糖平板培养，筛选出最适合生长的菌株，并进行纯化培养。
（3）采用批量培养和连续培养两种培养方式，研究中度嗜盐菌在不同盐度、温度和pH值下的生长特性。
（4）对中度嗜盐菌的生长速率、生物量、生长周期等指标进行实验测定，并进行数据分析。
四、研究意义
本研究将为中度嗜盐菌在处理高盐废水中的应用提供实验依据，同
时也可以为高盐废水处理技术的研究提供参考。
五、预期结果
预计本研究可以获得中度嗜盐菌在处理不同盐度、温度和pH值下的生长特性，进而确定最适生长条件，为其在高盐废水处理中的应用提供依据。
六、研究计划
本研究计划分为以下几个步骤：
（1）搜集和分析高盐废水样品。
（2）分离筛选中度嗜盐菌。
（3）确定最适生长条件。
（4）实验测定中度嗜盐菌的生长特性。
（5）数据分析和结果总结。
耐盐菌株特性及其在高盐有机废水生物处理中的应用
耐盐菌株特性及其在高盐有机废水生物处理中的应用耐盐菌株特性及其在高盐有机废水生物处理中的应用1.引言高盐有机废水是指含有高浓度有机物质并且盐度较高的废水。
传统的物理化学方法处理高盐有机废水存在效率低、成本高以及对环境造成的二次污染等问题。
因此，开发高效、低成本的生物处理技术成为解决高盐有机废水问题的重要途径之一。
耐盐菌株作为一种适应高盐环境的微生物，具有较强的盐耐受性和有机物降解能力，因此在高盐有机废水生物处理中具有广阔的应用前景。
2.耐盐菌株的特性耐盐菌株是一类能够生长和繁殖在高盐环境中的微生物。
常见的耐盐菌株有嗜盐菌、廿二烷烃降解菌、海洋盐菌等。
这些耐盐菌株在高盐环境中能够稳定地生活和繁殖，发挥其特殊的功能。
耐盐菌株具有的特性包括：(1) 高盐耐受性：耐盐菌株能够忍受高浓度的盐度，适应在高盐环境中生长繁殖，其盐耐受性是传统微生物菌株无法比拟的。
(2) 有机物降解能力：耐盐菌株具有较强的有机物降解能力，能够分解废水中的有机物质，将有机物转化为无机盐和二氧化碳等无害物质。
(3) 高适应性：耐盐菌株能够适应不同的高盐环境，具有广泛的生物学活性和代谢途径，能够应对复杂的废水成分。
(4) 耐极端条件：耐盐菌株能够忍受温度、pH值等极端条件，适应复杂的废水处理环境。
3.耐盐菌株在高盐有机废水生物处理中的应用耐盐菌株在高盐有机废水生物处理中的应用主要体现在以下几个方面。
3.1降解有机物质耐盐菌株具有较强的有机物降解能力，能够快速将有机物质分解为无害物质。
通过将耐盐菌株引入高盐有机废水处理系统中，可以有效地提高有机物质的去除率和处理效果。
3.2提高废水处理效率耐盐菌株的引入可以有效提高废水处理的效率。
由于耐盐菌株对高盐环境有较强的适应性，可以在高盐度条件下生长繁殖，从而加快废水处理的速度，缩短处理周期。
3.3降低处理成本传统的高盐有机废水处理方法成本较高，而耐盐菌株的引入可以降低处理成本。
耐盐菌株具有较强的生存能力和适应性，可以在较低的条件下生长繁殖，减少处理过程中对环境的要求，从而节约成本。
高盐废水处理现状及研究进展
高盐废水处理现状及研究进展摘要：目前，中国水资源总量位居世界第6位，但人均拥有量仅约为世界人均水平的1/4，居世界第109位。
中国已被列入世界人均水资源13个贫水国家之一，近一半省（区、市）人均水资源量低于世界严重缺水线标准；且中国的水污染状况已达到警戒线。
随着工业规模的不断扩展，工业水污染排放量不断增加，排放种类也日新月异，这都给污水处理技术带来了空前的挑战，需要针对各种废水的特征选择适宜的处理技术[1-3]。
目前，高盐废水产生规模不断变大，主要来自纺织厂、纯碱厂、农药厂、抗生素药厂以及石油和天然气采集加工等过程，高盐废水若规模化处理时同时达到成本低廉和效果达标仍然存在一定的技术瓶颈。
上个世纪50到80年代，处理高盐废水主要以多级闪蒸和低温多效蒸发等蒸馏法为主，不断开展电渗析、冷冻等技术进行产业化应用；到上个世纪末，高盐废水处理技术以蒸馏法和反渗透法为主，蒸馏法的应用范围大于反渗透技术，但随着高盐废水处理技术的快速发展，反渗透技术应用领域超过了蒸馏法技术。
目前，膜法和蒸馏法成为高盐废水处理的主要技术。
关键词：高盐废水；处理工艺；研究进展引言着水处理技术的发展及国家政策对于大部分工业水利用率的要求提高，多数企业为满足生产需要，降低用水成本，采取了许多节水措施，提高重复利用率，使外排水的盐度及其他有机污染物浓度提高。
同时近几年，我国环保要求逐渐提高，对外排水的含盐量提出要求，各地方相关政策也已出台，使高盐废水零排放的需求逐渐加强。
1不同行业高盐废水特点分析1.1煤化工高盐废水煤化工高含盐废水水质具有以下特点：①盐分高且成分复杂，杂质离子组分较多；②COD含量比较高；③含有一些容易结垢的离子，比如硬度及可溶性硅；④不同项目采用不同的主工艺，废水组分多变，水质不确定性比较大。
1.2电厂脱硫废水火电厂脱硫废水主要来源于湿法脱硫(FGD)工艺产生的废水，主要特点是高悬浮物，高盐度(高氯根、高硫酸根)高腐蚀性、高硬度、及含有部分重金属，且水质波动大。
高盐废水的来源组成特点及主要处理技术
高盐废水的来源组成特点及主要处理技术改革开放四十年，伴随着我国经济的飞速发展、基础工业的不断壮大，因工业三废之废水的不妥排放所带来的环境污染问题日趋严重，工业废水的妥善处理势在必行。
高盐废水是一种有毒并且难降解的工业废水，本文介绍了高盐废水的来源、组成及特点，综述了当前高盐度废水的三类处理技术：即常规处理工艺技术、浓缩技术及零排放技术。
随着我国国民经济的快速发展，印染、造纸、化工、炼油、海水利用等工业领域会产生大量的高盐废水。
高盐废水如果直接或者稀释外排，一方面造成了水资源浪费；另一方面会对环境造成恶劣影响：加速江河湖泊富营养化，造成土壤生态系统瓦解，产生恶臭影响水质，改变水体颜色和能见度，形成大量水体悬浮物等。
随着工业的发展，产生的高盐废水越来越多，成分越来越复杂，浓度也越来越高，因此对高盐废水有效处理方法的研究已迫在眉睫。
1、高盐废水的来源及组成高盐废水是指含有有机物和至少3.5%（质量浓度）的总溶解固体物（TDS）的废水。
这种废水来源广泛，一是，在化工、制药、石油、造纸、奶制品加工、食品罐装等多种工业生产过程中，会排放大量废水，水中不但含有很多高浓度的有机污染物，且伴有大量钙、钠、氯、硫酸根等离子；二是，为了充分利用水资源，很多沿海城市直接利用海水作为工业生产用水或是冷却水，一些地方把海水用于消防、冲洗厕所和道路，虽然这部分污水不含有大量的有毒物质，但水量大、含盐量高，也较难处理。
2、高盐废水的特点高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同，所含有机物的种类及化学性质差异较大，但所含盐类物质多为C1-、S042-、Na+、Ca2+等盐类物质。
虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素，在微生物的生长过程中起着促进酶反应，维持膜平衡和调节渗透压的重要作用，但是若这些离子浓度过高，会对微生物产生抑制和毒害作用。
高盐废水中盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离；盐析作用使脱氢酶活性降低；氯离子高对细菌有毒害作用；盐浓度高，废水的密度增加，活性污泥易上浮流失，从而严重影响生物处理系统的净化效果。
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嗜盐菌的特性与高盐废水生物处理的进展安立超 严学亿 胡 磊 余宗学(南京理工大学环境科学与工程系, 南京210094)摘要 论述了嗜盐菌的形态特征、营养构成、生理特性和嗜盐机理,以及利用其特性在含盐有机废水处理中的应用,综述了国内外生化处理高含盐量有机工业废水的实验研究成果、在实际废水工程中的应用及其发展方向。
对嗜盐菌的培养与驯化有一定的参考价值,对含盐废水处理工程的设计与运行有指导意义。
关键词 嗜盐菌 特性 高含盐量废水 生物处理Rev iew of character istic of haloph ilic and biolog ical treat m en t of hapersali ne wastewater A n L ichao,Y an X uey i, H u L ei,et al.D ep art m ent of E nv ironm ent S cience and E ng ineering,N anj ing U niversity of S cience and T echnology, N anj ing210094Abstract:T he shape feature,nutrient requirem ent,physi o logical characteristic,haloph ilic m echanis m and app licati on of haloph ilic bacteria w ere discussed.T he experi m ental studies and app licati on in engineering about bi o logical treatm ent of hypersaline w astew ater and brings fo r w ard the developm ental tendency w ere summ arized.It is significant fo r accli m ating of haloph ilic bacteria and running of p rocessing system.Keywords:H aloph ilic bacteria Characteristic H ypersaline w astew ater B i o logical treatm ent 高含盐量废水是指含有有机物和至少315%的总溶解固体物TD S(To tal D isso lved So lid)的废水[1],在这些废水中除了含有有机污染物外,还含有大量的无机盐,如C l-、SO2-4、N a+、Ca2+等离子,这些盐的存在对常规生物处理有明显的抑制作用[2～4]。
因此有必要探讨在高盐环境中仍能降解有机污染物的特殊微生物,即耐盐微生物和嗜盐微生物。
本文研究的重点是嗜盐菌。
嗜盐菌一般生长在盐湖、盐碱湖、死海、盐场和海洋中,我国嗜盐微生物资源十分丰富[5]。
由于嗜盐菌具有独特的结构组成、生理功能和代谢产物,许多学者对其在生物电子、能源开发、发酵生产、环境保护等领域开展了应用研究[6]。
本文对嗜盐细菌的形态、生理特性、遗传等特性作了详细描述,并综述了利用其特性对高含盐量有机工业废水进行生物处理的应用研究。
1 嗜盐菌的特性111 嗜盐菌的分类根据细菌最佳生长所需的盐浓度(一般以N aC l 计)的不同,细菌可分为非嗜盐菌、海洋细菌和嗜盐细菌[5]。
非嗜盐菌是指在含盐浓度不高于1%的介质中能良好生长[7],在普通生物法的活性污泥以及在淡水和陆地生态系统中主要含有这种细菌[8]。
海洋细菌,也称弱嗜盐菌,是指适于生长在含盐浓度为1%～3%的介质中。
这种微生物既具有耐盐菌[9]的特性,同时在高盐环境中又能和嗜盐菌共存。
嗜盐细菌是指只有在含盐的环境才能生长的微生物,在种属上可分为嗜盐杆菌属、嗜盐球菌属、嗜盐碱杆菌属、小盒球菌属等[10]。
按最适宜生长所需的盐量,分为中度嗜盐菌和极端嗜盐菌[11]。
中度嗜盐菌指在含盐浓度为3%～15%的环境中能良好生长的微生物,主要是真细菌群落[6]。
极端嗜盐菌是指在含盐浓度为15%～30%的介质中也能良好生长的微生物,最适宜生长浓度为20%～25%,甚至在饱和浓度中也能生长[12]。
112 嗜盐菌的生态与营养结构嗜盐菌为革兰氏阴性菌,多为好气化能异养,能利用的碳源十分广泛,适宜于偏碱性的环境(pH为9～10);该种群具有极高的生长速率,其时代周期约为4h;菌体多为圆形,直径为2～4mm;外观呈红色、紫色或浅褐色;不运动或丛鞭毛运动;这些异养型和自养型的中度和极端嗜盐菌的特性非常适用于处理含盐有机工业废水[5,7,8,10]。
嗜盐菌的生长需要很复杂的营养结构,一些细菌在葡萄糖、氨和无机盐的介质中就可生长,但大多第一作者:安立超,男,1963年出生,副教授,系副主任、环境工程设计研究所副所长,主要从事废水处理技术研究与工程设计工作。
数嗜盐菌都需要诸如氨基酸或维生素等生长因素[13]。
在实验室中,可利用酵母膏和蛋白质水解产物提供这些生长因素。
嗜盐菌的生长随着盐浓度的增加,所需的营养构成就越复杂[8]。
另外,80Λg L 的铁离子和48m g L的镁离子是嗜盐菌生长必不可少的营养。
113 嗜盐菌的生理特性与嗜盐机制嗜盐菌之所以能够在高盐环境中良好生长,是因为嗜盐菌特殊的生理结构和细胞中所含的物质使之需要盐才能得以生长。
嗜盐菌的细胞内所含的K+浓度是细胞外的100倍左右,而细胞外N a+的浓度是细胞内的4倍[5],因此,嗜盐菌应该具有灵巧的排钠吸钾的生理特性,而嗜盐细菌的紫膜(p u rp le m em b rane)提供了这种生理功能。
紫膜接受光能驱动细胞的质子,形成电位梯度,产生能量可以合成A T P,弥补在高盐浓度(盐浓度越高,溶解氧越低)下底物有氧氧化所得能量的不足,为细胞浓缩K+和排斥N a+提供能量保证,以满足嗜盐菌正常的生理需要[9,14]。
一些细胞还含有视黄醛(retinal)朊,这种朊的存在为细胞内的质子移动提供推动力[10]。
中度嗜盐菌的细胞内除了含有K+、N a+外,还含有有机化合物(氨基酸、三甲铵乙内酯、丙三醇等)以调节渗透压。
在调节渗透压过程中,N a+并非必要的,但是嗜盐菌的营养吸收、细胞质内pH的调节、电位的平衡都需要N a+的存在[15,16]。
嗜盐菌的酶在高盐环境能发挥作用是因为它们的蛋白质组织具有独特的适应性,大多数嗜盐菌微生物的蛋白质中含有过量的酸性氨基酸和非极性的残余物,过量的酸性物质需要阳离子屏蔽其附近的负电荷,否则蛋白质会遭到破坏。
总之,嗜盐菌中的大多数酶的活性和稳定性、核蛋白的稳定性和功能的发挥以及细胞的生长都需要一定浓度的N aC l和KC l来维持[17]。
嗜盐菌这种生长需要高盐浓度的生理特征是在漫长的进化过程中,通过自然选择,是细胞结构与功能高度适应高盐环境的结果[18]。
此外,大多数嗜盐菌能合成糖(主要是蔗糖、海藻糖、甘油葡萄糖)、氨基酸等,它们成为嗜盐菌的渗透压调节剂,有利于稳定和保护菌体内酶的活性[18],当受到高盐废水冲击时,会调节自身新陈代谢,改变遗传基因,使其能在高盐浓度下正常生长[19]。
2 嗜盐菌处理含盐有机工业废水的研究进展211 盐对常规生化法的影响1937年,Zobell等[20]首次通过实验研究了盐对处理有机废水的影响,他们用从生活污泥、土壤和海水接种来的微生物处理含盐废水,结果发现,在含盐度为28%介质中三种不同来源的微生物存活率分别为0%、小于1%、小于2%。
盐对常规生化法的影响主要有以下四个方面:(1)对出水水质影响 处理系统对离子的浓度变化很敏感,当系统突然受含高盐废水的冲击时,则系统的有机物去除率降低、微生物呼吸速率降低、SV I增大、出水BOD5、SS升高[21]。
盐度突增2%就能对系统产生显著破坏,因此,保持盐浓度的稳定是工程设计中主要考虑因素之一[22]。
(2)对生物活性影响 盐浓度的增加将破坏生物的代谢功能和降低生物的降解动力。
在含盐315%的系统中,每毫克污泥降解总有机碳能力从013 m g h降低到0112m g h[8]。
(3)对生物种类的影响 盐度的增加,使处理系统中的原生动物和丝状微生物减少[22,23],出水的悬浮物浓度一般高于100m g L。
(4)耐盐度的极限 许多文献表明[8,9,21],盐度超过3%～5%的废水不能用常规的生化法处理。
212 含盐废水处理研究进展21211 处理系统中存在的耐盐微生物在高含盐量环境中存在原核微生物主要是嗜盐菌,它们的生长需要盐分,如红皮盐杆菌能在12%～30%(饱和浓度为30%)的盐度中生长,在盐度小于12%的环境中不生长;当盐度低于9%时,细胞壁开始破裂[9],杆菌数量逐渐减少,直到消失。
其他嗜盐菌如条伦黄杆菌、钠盐脱硫弧菌、盐制品杆菌、变异微球菌、盐脱氮付球菌等也需要在含盐介质中才能生长[24,25]。
在高含盐量环境中存在的原生动物的种类随含盐浓度的不同而有所变化,当盐含量低于8g L时,有大量轮虫、游泳性纤毛虫、有柄纤毛虫和其他高级原生动物[26];当盐含量在8～13g L时,还有轮虫、游泳性纤毛虫和个数多但不够活跃的有柄纤毛虫;而当盐含量为20g L时,曝气20h后,尚存少量的低级原生动物、丝状细菌和菌胶团,曝气48h后,原生动物全部消失,只剩下菌胶团。
在含盐环境中,也存在着一些浮游生物。
在盐含量为2～12g L环境中,浮游植物有嗜盐舟形藻、衣藻、光甲藻、绿裸藻等,啮蚀隐藻、尖尾蓝隐藻在盐含量2～6g L中占优势地位;在2、6、12g L三个盐浓度梯度中,浮游动物的优势种演替基本趋势为桡足类→轮虫(有时是原生动物)→桡足类和游仆虫[27]。
21212 国内外处理含盐废水的研究进展2.2.2.1 实验性研究为了使适盐微生物能在含盐废水处理中广泛应用,国内外学者对此进行了大量的研究。
1995年阿联酋U1A1E1大学的H am oda等[28]使用活性污泥完全混合反应器分别对不含盐废水、含盐量10、30g L的废水在不同泥龄(3～20d)和不同有机负荷(COD Cr 015～210kg V SS・d)条件下进行平行对照实验,结果发现盐度对未经驯化的活性污泥系统产生明显的抑制影响,但经过一段时间驯化后,系统的活性污泥浓度增加,并显著改变了活性污泥中微生物种群的组成,而且对TOC的去除率均达到96%以上。
W oo lard等[8]从大盐湖的土壤中筛选的嗜盐菌在SBR反应器中处理模拟含酚(约100m g L)油田废水,含盐量14%。
经过7个月的连续运行,出水的酚浓度小于011m g L,DOC浓度小于10m g L,悬浮物浓度小于50m g L。