微生物絮凝剂对乳品及啤酒废水的絮凝研究

杨 琳，朱 丹，胡 洲，田春梅，苏鸿雁

（大理学院农学与生物科学学院，云南大理 671003）

微生物絮凝剂对乳品及啤酒废水的絮凝研究

杨 琳，朱 丹，胡 洲，田春梅，苏鸿雁*

（大理学院农学与生物科学学院，云南大理 671003）

用菌EH-5所产絮凝剂处理乳品废水及啤酒废水，通过3因素3水平正交试验发现，由EH-5产生的絮凝剂对乳品废水和啤酒废水都有良好的处理效果。乳品废水和啤酒废水COD去除率分别为74.79%和64.15%，色度去除率分别为75.00%和69.57%，浊度去除率分别为93.78%和95.51%。

微生物絮凝剂；乳品废水；啤酒废水；COD去除率

微生物絮凝剂是由微生物产生的有絮凝活性的次生代谢产物，其分子量高于105，主要由多糖、蛋白质、纤维素和DNA等组成〔1〕。作为一种新型的水处理剂，微生物絮凝剂能够避免大量使用无机、有机高分子絮凝剂对环境和人类健康所造成的危害〔2〕。由于絮凝效率高、絮凝范围广，微生物絮凝剂对多种工业废水都具有良好的净化效果。此外，微生物絮凝剂产生菌生长快，种类多，可以通过生物工程实现产业化，因此微生物絮凝剂具有广泛的应用前景〔3-4〕。

本文对分离自洱海底泥的EH-5菌株所产絮凝剂在乳品废水及啤酒废水处理中的絮凝活性进行研究，为微生物絮凝剂的研究开发提供依据。

1 材料与方法

1.1絮凝剂产生菌菌种来源本实验所用絮凝剂产生菌为EH-5，相关筛选过程参见文献〔5-6〕。

1.2对废水絮凝的研究方法对废水色度的测定采用稀释倍数法〔7〕，浊度的测定采用分光光度法〔7〕，COD的测定采用快速密闭催化消解法〔8〕。

1.3废水絮凝正交实验设计3因素3水平正交实验，研究絮凝剂对乳品废水及啤酒废水的处理效果。正交实验水平因素及正交实验设计见表1及表2。

表2 正交实验设计

2 结果与讨论

2.1对乳品废水的处理效果为研究絮凝剂对乳品废水的处理效果，向云南某乳业公司的废水中添加菌EH-5产生的微生物絮凝剂和助凝剂CaCl2溶液，调节pH，处理效果见表3及表4。试验结果表明对于乳品废水COD的去除率，微生物絮凝剂添加量、CaCl2的添加量和pH 3个因素中，pH对乳品废水絮凝效果的影响最大，其次为CaCl2的添加量，微生物絮凝剂添加量对废水絮凝影响最小。分析正交结果发现向100 mL乳品废水中添加1 mL微生物絮凝剂，6 mL 1%CaCl2溶液，调节废水的pH值为7，由菌EH-5形成的微生物絮凝剂处理乳品废水效果最好。絮凝处理后，乳品废水COD去除率达74.49%，废水色度和浊度去除率分别为75.00%和93.78%。由此可见，由菌EH-5形成的微生物絮凝剂对乳品废水具有良好的处理效果。由于微生物絮凝剂避免了使用无机絮凝剂废水处理后铝、铁离子的残留问题，处理后的废水在回用上也更加安全。

表3 乳品废水正交试验结果

表4 乳品废水水质与微生物絮凝剂处理后水质比较

2.2对啤酒废水的处理效果啤酒废水中含有较多的有机物，直接排放入天然水体会大量消耗水体中的溶解氧，导致环境恶化，水污染严重。选取絮凝剂的添加量，CaCl2的添加量和废水pH 3个因素设计正交实验，研究微生物絮凝剂对啤酒废水COD和色度的处理效果。处理结果见表5及表6。从试验结果可以看出对于啤酒废水中COD的去除率，CaCl2添加量对微生物絮凝剂絮凝效果的影响最大，其次为絮凝剂添加量，pH的影响最小。分析正交结果发现向100 mL啤酒废水中添加1 mL微生物絮凝剂，4 mL 1%CaCl2溶液，调节废水的pH值为9，由菌EH-5形成的微生物絮凝剂处理啤酒废水效果最好，废水COD去除率为64.15%，废水色度和浊度去除率分别为69.57%和95.91%。虽然由菌EH-5形成的微生物絮凝剂对啤酒废水COD的去除率相对略差，但由于微生物絮凝剂的相对安全性，对啤酒废水的处理也提供了新的应用依据。

表5 啤酒废水正交试验结果

表6 啤酒废水水质与微生物絮凝剂处理废水效果

3 结论

由正交试验结果表明，经微生物絮凝剂絮凝处理后的乳品废水及啤酒废水，COD、色度、浊度去除率分别达到74.49%、75.00%、93.78%与64.15%、69.57%、95.91%。由EH-5产生的絮凝剂对乳品废水和啤酒废水COD、色度和浊度都有较好的处理效果，特别是对乳品废水和啤酒废水的浊度去除率高。虽然经微生物絮凝剂处理后的乳品及啤酒废水未能达标排放，但由于微生物絮凝剂无二次污染的生物安全性，显示其作为一种新型水处理剂，在废水预处理中依然有广阔的应用前景。

〔1〕张鸿龄，孙铁珩，孙丽娜.微生物絮凝剂处理污染水体的研究和应用前景〔J〕.工业水处理，2007，27（12）:1-4.

〔2〕郑怀礼.生物絮凝剂与絮凝技术〔M〕.北京:化学工业出版社，2004：343.

〔3〕马放，冯玉杰，任南琪，等.环境生物技术〔M〕.北京:化学工业出版社，2003:292.

〔4〕朱丹，冯贵颖，呼世斌，等.微生物絮凝剂产生菌的筛选及培养条件的优化〔J〕.水处理技术，2006，32（9）:76-78.

〔5〕朱丹，苏鸿雁，岳玉春.微生物絮凝剂产生菌的筛选及培养条件的优化研究〔J〕.大理学院学报，2010，9（4）:73-75.

〔6〕朱丹，杨琳，苏鸿雁.洱海底泥絮凝剂产生菌分离及培养条件优化研究〔J〕.大理学院学报，2010，9（10）:43-45.

〔7〕国家环境保护总局，《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法〔M〕.4版.北京:中国环境科学出版社，2002:778.

〔8〕曹余勤，马爱萍，顾粉玲，等.HH-6型化学耗氧量测定仪的研制〔J〕.化学传感器，2001，21（3）:62-65.

*通信作者：苏鸿雁，教授.

（责任编辑 毛本勇）

Study on the Dairy and Brewery Wastewater Treatment with Microbial Flocculants

YANG Lin,ZHU Dan,HU Zhou,TIAN Chunmei,SU Hongyan*
（College of Agriculture and Biology Science,Dali University,Dali,Yunnan 671003,China）

The results of orthogonal and single factor tests indicated that the microbial flocculants produced by EH-5 had impressed ability to flocculate dairy and brewery wastewater.The removal rate of COD were 74.79%and 64.15%；the removal rate of colority were 75.00%and 69.57%.The turbidity removal rate was 93.78%and 95.51%.

microbial flocculants;dairy wastewater;brewery wastewater;COD removal rate

X703.5

A

1672-2345（2014）06-0063-03

10.3969∕j.issn.1672-2345.2014.06.016

国家自然科学基金资助项目（31060019）;云南省教育厅重大专项资助项目（ZD2010010）;云南省中青年学术带头人资助项目（2012HB-042）;云南省高校滇西生物多样性科技创新团队基金资助项目（云教函〔2011〕93号）;大理学院质量工程项目（TDⅠ-05）

2013-10-23

2013-12-30

杨琳，讲师，主要从事细胞生物学、环境微生物学研究.