霉菌在污水处理中的应用

卡那特?海拉提

摘要：本文介绍了霉菌的概念及代表种类，综述了霉菌在传统污水处理工艺中的应用，基本的工艺流程，以及霉菌在传统工艺法中的作用，结合霉菌在某些特定的污水中的应用，介绍了相应的作用原理，突出了霉菌在新型污水处理工艺中所起到的重要作用，相比较后得出了结论。最后对霉菌在污水处理行业中的应用前景进行了展望。

关键词：霉菌;污水;处理应用

自上世纪五十年代后，随着社会的发展，人类科学的进步，以及城市生活的水平不断提高，伴随而来的环境问题也日益明显，水污染[1]就是其中较为值得关注的一个环境污染问题，随着工业时代的到来，污水污染问题开始呈现多样化的发展。污水是指失去原有使用功能的水的简称，水体污染[2]是指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的自净能力，从而导致水体的物理、化学及卫生性质发生变化，使水体的生态系统和水体功能受到破坏。本文论述的霉菌在污水處理中的应用，是指生物法治理水污染重要的一部分。霉菌处理污水原理是通过霉菌的新陈代谢活动，将污水中的有机物分解，从而达到净化污水的目的。

1     霉菌简介

霉菌并不属于分类学的名词，而是一些丝状真菌的统称。霉菌广泛的分布于自然界中，空气，土壤，霉菌营养体由分支或者不分支的菌丝构成。菌丝体是由许多菌丝交织在一起所形成的。菌丝呈管状，直径约为2-10μm，直径大小相当于酵母菌，相比于一般的细菌和放线菌来说，霉菌的菌丝要大上几倍到几十倍[3]。在污水处理中产生作用的霉菌是木霉属，菌丝有隔和分枝，有厚垣孢子，分生孢子梗呈对生或互生分枝，分枝顶端着生瓶状小梗，分生孢子球形或椭圆形。

2     霉菌在传统污水处理中的应用

2.1  活性污泥法

活性污泥法[3]指的就是以微生物为主的污泥，来处理污水中污染物的一种污水处理工艺，通过向反应池内连续不断的通入空气，使得污泥中的微生物群落能够利用污水中的有机物繁殖生长，同时，絮凝胶团以其本身的超强的吸附和氧化能力达到净化水质的目的。

2.2  生物膜法

生物膜法[3]的本质是用细菌和霉菌类微生物、原生或后生动物一类的微型生物在载体或滤料上生长，并在载体上形成膜状生物污泥，也就是所谓的生物膜。生物膜的净化机理是污水与生物膜产生接触，其中的有机污染物被当作营养物质，被生物膜上的细菌霉菌等所摄取，细菌霉菌等自身进行繁衍生长，同时使污水中的污染物被分解，达到净化水质的目的。

2.3  A/O法

A/O法即厌氧- 好氧污水处理法，通过暴露工艺池底部并向其充氧使得池内的污水持续流动。使水中污染物与处理用填料进行充分接触，有效避免传统工艺效率下降的问题。生物接触氧化法处理过程由鼓风机提供大量氧气，当工艺池内生物膜达到限量厚度之后，位于填料壁上的微生物会进行厌氧代谢，此时工艺池内缺少好氧菌所需的氧气，生物膜在气相液相运动下脱落后流出处理池，新生物膜生成，霉菌在生物接触氧化法中对生物膜的构成有着十分复杂的作用。霉菌在填料的结构为立体结构，能够使得微生物与污水的污染物接触面大幅提高，且对大部分有机物拥有很强分解氧化能力，霉菌在生物接触法中对污水情况的内部变化有极强的适应性[4]，对净化能力的提高有着重要的作用。

3     霉菌在特种废水处理中的应用

3.1  霉菌对污水中纤维素的分解

在造纸企业，纺织企业，食品企业生产产品的过程中，会产生传统污水处理工艺较难处理的污染物纤维素。霉菌能直接分解这些纤维素，使其转变成葡萄糖，而污水处理中的微生物群落中其他的细菌和酵母菌便可以在这时接替霉菌，继续分解纤维素所转化的葡萄糖，从根本上解决污水中的纤维素问题，最终使水体的水质被净化。

3.2  霉菌对污水中淀粉的分解

食品企业工业废水是污水处理中的一个难题，除纤维素外，淀粉也是传统处理工艺较难处理的污染物。与纤维素的分解相似，淀粉也是可以被当作糖源的。只是寻常的微生物很难直接使用淀粉，只有霉菌中的一些特殊种类，凭借着自身超强的酶分解能力分解淀粉。淀粉分解后变为葡萄糖，微生物群落中的细菌和酵母菌产生作用，利用葡萄糖，分解水中污染物且自给自足，为微生物提供了能量来源。

3.3  霉菌对木质素的分解

木质素是一种在植物残体中存在的最难分解的物质，由于木质素的结构和组成特殊性，导致其在污水中难以被处理并且会使污水呈现颜色。白腐真菌对木质素的分解，是依靠白腐真菌的关键酶通过催化作用而完成的，白腐真菌的降解酶存在在细胞外部，可以避免在处理有毒物质的时候，使有毒物质进入细胞内部，对细胞造成伤害，影响处理效率。此外，白腐真菌可以适应固体或者液体两种环境，使得某些不溶于水的污染物，从固体进入液体时，也可以被白腐真菌所处理。白腐真菌还有着霉菌所共有的优点，如分解能力较强，适应性好，对营养物质并不挑剔，甚至木屑等杂物都可以大量的培养。因此，白腐真菌被应用在新型工艺的开发中，利用传统生物膜法和白腐真菌自身技术融合在一起而创造出的新型白腐真菌生物膜技术已经开始在造纸废水的处理中应用，通过此技术，使得造纸废水中的氯大量减少，大幅度的减低了造纸污水的毒性。在结合了白腐真菌，生物转盘，生物膜法的技术而应用实际污水处理的新型生物膜反应器，在染料废水的处理上也有了可喜的进展。

3.4  霉菌在絮凝，吸附方面的作用

伴随着人类生产和生活方面上的进步，一些传统的絮凝剂已经无法再满足人们生活的需求，微生物絮凝剂应运而生，微生物絮凝是一种由微生物产生的，主要依靠霉菌产生的菌丝作为骨架，这种絮凝剂可以使污水中不溶于水的固体颗粒，菌体细胞，胶体粒子等等聚集在一起，通过沉淀处理的高分子产物。微生物絮凝剂的主要构成是糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素聚集物。区别于传统的人造絮凝剂和无机絮凝剂，霉菌絮凝剂的特点是絮凝剂容易与液体分离，产生的沉淀物质量较少;且微生物絮凝剂有其生物性质，容易被降解成被需求的形态和组成，不会造成二次污染;微生物絮凝剂因其安全稳定的特性而被广泛的接受;拥有从表观上净化，清澈水质的功能;适应性强，受酸碱度的影响较小，而且所需的絮凝剂本身的质量，也比普通人工絮凝剂要小很多。在工艺上，霉菌在固定化以及吸附领域有着很多优秀的表现，比如霉菌对重金属离子的吸附，现在也在实验上取得了较好的成果。

4     结论与展望

霉菌在自然界中的存在及其广泛，通过对霉菌在污水处理中全面充分的研究、了解，笔者认为霉菌在传统的污水处理工艺中发挥的作用太少，并没有起到符合它特性的全部发挥，甚至在传统活性污泥法中还会起到反作用，霉菌的作用并没有充分展现出来。不过，可喜的是，在近几年的一些新研究中，霉菌的作用已经渐渐被开发出来，霉菌因其自身的强大分解能力，较强的适应性，可以简单的进行大量饲养的特点，出现在新型污水处理工艺中，而霉菌对纤维素，木质素，淀粉，脂肪等的优势分解能力，相信能够在未来人们的污水处理工艺中发挥重要的主导作用，造福人类。

参考文献：

[1]张莉莉.水污染及其危害[J].大科技？科技天地，2010，（12）：518.

[2]武敏.论水污染的危害与治理[J].鸡西大学学报，2008，8（4）：144-146.

[3]陈秀莉，张伟.微生物在污水处理中的应用[J].中国西部科技，2007，（11）：22-24，26.

[4]岳少龙.PLC在污水处理中的应用[J].价值工程，2012，31（6）：322.

作者简介：

卡那特·海拉提（1991-），男，新疆石河子人，助理工程师，主要从事区域环境质量及环境监测研究工作.