霉菌在污水處理中的應用

卡那特?海拉提

摘要：本文介紹了霉菌的概念及代表種類，綜述了霉菌在傳統污水處理工藝中的應用，基本的工藝流程，以及霉菌在傳統工藝法中的作用，結合霉菌在某些特定的污水中的應用，介紹了相應的作用原理，突出了霉菌在新型污水處理工藝中所起到的重要作用，相比較后得出了結論。最后對霉菌在污水處理行業中的應用前景進行了展望。

關鍵詞：霉菌;污水;處理應用

自上世紀五十年代后，隨著社會的發展，人類科學的進步，以及城市生活的水平不斷提高，伴隨而來的環境問題也日益明顯，水污染[1]就是其中較為值得關注的一個環境污染問題，隨著工業時代的到來，污水污染問題開始呈現多樣化的發展。污水是指失去原有使用功能的水的簡稱，水體污染[2]是指排入水體的污染物在數量上超過該物質在水體中的本底含量和水體的自凈能力，從而導致水體的物理、化學及衛生性質發生變化，使水體的生態系統和水體功能受到破壞。本文論述的霉菌在污水處理中的應用，是指生物法治理水污染重要的一部分。霉菌處理污水原理是通過霉菌的新陳代謝活動，將污水中的有機物分解，從而達到凈化污水的目的。

1???? 霉菌簡介

霉菌并不屬于分類學的名詞，而是一些絲狀真菌的統稱。霉菌廣泛的分布于自然界中，空氣，土壤，霉菌營養體由分支或者不分支的菌絲構成。菌絲體是由許多菌絲交織在一起所形成的。菌絲呈管狀，直徑約為2-10μm，直徑大小相當于酵母菌，相比于一般的細菌和放線菌來說，霉菌的菌絲要大上幾倍到幾十倍[3]。在污水處理中產生作用的霉菌是木霉屬，菌絲有隔和分枝，有厚垣孢子，分生孢子梗呈對生或互生分枝，分枝頂端著生瓶狀小梗，分生孢子球形或橢圓形。

2???? 霉菌在傳統污水處理中的應用

2.1? 活性污泥法

活性污泥法[3]指的就是以微生物為主的污泥，來處理污水中污染物的一種污水處理工藝，通過向反應池內連續不斷的通入空氣，使得污泥中的微生物群落能夠利用污水中的有機物繁殖生長，同時，絮凝膠團以其本身的超強的吸附和氧化能力達到凈化水質的目的。

2.2? 生物膜法

生物膜法[3]的本質是用細菌和霉菌類微生物、原生或后生動物一類的微型生物在載體或濾料上生長，并在載體上形成膜狀生物污泥，也就是所謂的生物膜。生物膜的凈化機理是污水與生物膜產生接觸，其中的有機污染物被當作營養物質，被生物膜上的細菌霉菌等所攝取，細菌霉菌等自身進行繁衍生長，同時使污水中的污染物被分解，達到凈化水質的目的。

2.3? A/O法

A/O法即厭氧- 好氧污水處理法，通過暴露工藝池底部并向其充氧使得池內的污水持續流動。使水中污染物與處理用填料進行充分接觸，有效避免傳統工藝效率下降的問題。生物接觸氧化法處理過程由鼓風機提供大量氧氣，當工藝池內生物膜達到限量厚度之后，位于填料壁上的微生物會進行厭氧代謝，此時工藝池內缺少好氧菌所需的氧氣，生物膜在氣相液相運動下脫落后流出處理池，新生物膜生成，霉菌在生物接觸氧化法中對生物膜的構成有著十分復雜的作用。霉菌在填料的結構為立體結構，能夠使得微生物與污水的污染物接觸面大幅提高，且對大部分有機物擁有很強分解氧化能力，霉菌在生物接觸法中對污水情況的內部變化有極強的適應性[4]，對凈化能力的提高有著重要的作用。

3???? 霉菌在特種廢水處理中的應用

3.1? 霉菌對污水中纖維素的分解

在造紙企業，紡織企業，食品企業生產產品的過程中，會產生傳統污水處理工藝較難處理的污染物纖維素。霉菌能直接分解這些纖維素，使其轉變成葡萄糖，而污水處理中的微生物群落中其他的細菌和酵母菌便可以在這時接替霉菌，繼續分解纖維素所轉化的葡萄糖，從根本上解決污水中的纖維素問題，最終使水體的水質被凈化。

3.2? 霉菌對污水中淀粉的分解

食品企業工業廢水是污水處理中的一個難題，除纖維素外，淀粉也是傳統處理工藝較難處理的污染物。與纖維素的分解相似，淀粉也是可以被當作糖源的。只是尋常的微生物很難直接使用淀粉，只有霉菌中的一些特殊種類，憑借著自身超強的酶分解能力分解淀粉。淀粉分解后變為葡萄糖，微生物群落中的細菌和酵母菌產生作用，利用葡萄糖，分解水中污染物且自給自足，為微生物提供了能量來源。

3.3? 霉菌對木質素的分解

木質素是一種在植物殘體中存在的最難分解的物質，由于木質素的結構和組成特殊性，導致其在污水中難以被處理并且會使污水呈現顏色。白腐真菌對木質素的分解，是依靠白腐真菌的關鍵酶通過催化作用而完成的，白腐真菌的降解酶存在在細胞外部，可以避免在處理有毒物質的時候，使有毒物質進入細胞內部，對細胞造成傷害，影響處理效率。此外，白腐真菌可以適應固體或者液體兩種環境，使得某些不溶于水的污染物，從固體進入液體時，也可以被白腐真菌所處理。白腐真菌還有著霉菌所共有的優點，如分解能力較強，適應性好，對營養物質并不挑剔，甚至木屑等雜物都可以大量的培養。因此，白腐真菌被應用在新型工藝的開發中，利用傳統生物膜法和白腐真菌自身技術融合在一起而創造出的新型白腐真菌生物膜技術已經開始在造紙廢水的處理中應用，通過此技術，使得造紙廢水中的氯大量減少，大幅度的減低了造紙污水的毒性。在結合了白腐真菌，生物轉盤，生物膜法的技術而應用實際污水處理的新型生物膜反應器，在染料廢水的處理上也有了可喜的進展。

3.4? 霉菌在絮凝，吸附方面的作用

伴隨著人類生產和生活方面上的進步，一些傳統的絮凝劑已經無法再滿足人們生活的需求，微生物絮凝劑應運而生，微生物絮凝是一種由微生物產生的，主要依靠霉菌產生的菌絲作為骨架，這種絮凝劑可以使污水中不溶于水的固體顆粒，菌體細胞，膠體粒子等等聚集在一起，通過沉淀處理的高分子產物。微生物絮凝劑的主要構成是糖蛋白、多糖、蛋白質、纖維素聚集物。區別于傳統的人造絮凝劑和無機絮凝劑，霉菌絮凝劑的特點是絮凝劑容易與液體分離，產生的沉淀物質量較少;且微生物絮凝劑有其生物性質，容易被降解成被需求的形態和組成，不會造成二次污染;微生物絮凝劑因其安全穩定的特性而被廣泛的接受;擁有從表觀上凈化，清澈水質的功能;適應性強，受酸堿度的影響較小，而且所需的絮凝劑本身的質量，也比普通人工絮凝劑要小很多。在工藝上，霉菌在固定化以及吸附領域有著很多優秀的表現，比如霉菌對重金屬離子的吸附，現在也在實驗上取得了較好的成果。

4???? 結論與展望

霉菌在自然界中的存在及其廣泛，通過對霉菌在污水處理中全面充分的研究、了解，筆者認為霉菌在傳統的污水處理工藝中發揮的作用太少，并沒有起到符合它特性的全部發揮，甚至在傳統活性污泥法中還會起到反作用，霉菌的作用并沒有充分展現出來。不過，可喜的是，在近幾年的一些新研究中，霉菌的作用已經漸漸被開發出來，霉菌因其自身的強大分解能力，較強的適應性，可以簡單的進行大量飼養的特點，出現在新型污水處理工藝中，而霉菌對纖維素，木質素，淀粉，脂肪等的優勢分解能力，相信能夠在未來人們的污水處理工藝中發揮重要的主導作用，造福人類。

參考文獻：

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

[2]武敏.論水污染的危害與治理[J].雞西大學學報，2008，8（4）：144-146.

[3]陳秀莉，張偉.微生物在污水處理中的應用[J].中國西部科技，2007，（11）：22-24，26.

[4]岳少龍.PLC在污水處理中的應用[J].價值工程，2012，31（6）：322.

作者簡介：

卡那特·海拉提（1991-），男，新疆石河子人，助理工程師，主要從事區域環境質量及環境監測研究工作.