|用特定微生物“吃掉”相应污染物工业废水污泥处理有了量身定制方案( 二 )

建立瓦解污染物的弹药库
【|用特定微生物“吃掉”相应污染物工业废水污泥处理有了量身定制方案】发掘降解菌的过程，除了科研团队夜以继日的筛选分离，还有环境中丰富的微生物资源的助力。在筛选降解菌时，团队往往会从化工厂、化工园区周边的污染土壤、园区排污渠及周边污染河流的底泥中，采集可能含有目标污染物降解菌的环境样品。
一个地方如果长期排污，自然环境中可能会出现已被驯化的微生物，即使它们的浓度不高，但通过富集培养，或许可以提高发现新降解菌的效率。蔡天明说。
但并非所有的降解菌都会轻易显露尊容。有些微生物难以通过常规自然筛选被发现，团队则会采用紫外照射、微波辐照、激光等物理诱变方法，或者5－氟尿嘧啶、烷化剂诱变等化学诱变手段，诱导微生物发生基因突变，结合分子生物学方法选育出针对难降解污染物的高效降解菌株。
利用这套技术，蔡天明团队在高盐、高氮、高毒性工业废水及含重金属废水处理技术研究与工程示范项目中，总共获得了高效脱氮、有毒难降解有机污染物高效降解菌17株，其中包括高耐受氨氧化菌株2株。
经过二十多年的研发积累，我们已建立了难降解污染物高效降解菌种质资源库，保存了各类高效降解菌株1000余株，降解底物涉及化工行业的多种特征污染物，如芳香烃类污染物、有机氮类污染物、杂环类污染物、卤代芳香烃类污染物、抗生素类及国家目前重点关注的新污染物等。随着研发工作持续进行，种质资源库还会不断扩增。蔡天明说。
医药、农药等化学品的生产过程，用到的原辅材料成分复杂，有时水中掺杂了多种污染物，如果只用一种降解菌，难以降解所有污染物，而如果针对每一种污染物逐一降解，又需要许多污水池，对于企业来说将提高处理成本。
如何高效经济地治污？蔡天明介绍：如果一道工序后排放的废水量不大，但有多种类似的污染物，我们会将它们混合后，按照污染物的构成和数量，调配不同比例的多种降解菌，将它们投加到废水生化池中，让它们在其中定殖，以形成稳定的微生物种群结构，最终使污染物‘团灭’ 。
此外，蔡天明团队还在废水生物强化处理工艺中采用绿色荧光蛋白基因标记和高通量测序等技术，对目标微生物的定殖和生长情况进行动态跟踪研究，以及时了解微生物种群特征及高效降解菌株的状况。
打出组合拳为剩余污泥减量脱毒
污水生化处理产生的剩余污泥排放，是对环境造成的另一道重负，污泥超声波破壁臭氧氧化叠加生物减量调质，是蔡天明团队研究出的一套组合拳。
污泥难处理的关键点在于脱水、减量。一定频率的超声波，可以将污泥菌胶团打散，也能将部分细胞破壁。低浓度的臭氧，还能将污泥的菌体细胞破壁，使细胞间和细胞内的水分、吸附的有毒有害污染物及菌体内蛋白、多糖类物质释放进入水中。蔡天明说，将污染物打散后，微生物调质菌群开始接力上线团灭污染物，其中主力队员便是隐藏嗜酸杆菌。
隐藏嗜酸杆菌在合适的生长条件下，可以降解污泥中的胞外多糖、菌体蛋白，同时可以利用其体内存在的广谱氧化酶系统，降解有毒有害难降解污染物，从而实现污泥的无害化。蔡天明介绍。
如果说污泥中的污染物是草原，那么吃掉污染物的降解菌就是兔子，兔子吃完草一段时间后，也会留下一些‘尸体’ ，而隐藏嗜酸杆菌就像狼，它们能吃掉这些‘尸体’ ，从而实现剩余污泥的减量。蔡天明说，与传统的污泥处理方式相比，项目的污泥脱水效果稳定，脱水污泥含水率在20%以下，污泥减量80% 。脱水污泥呈细颗粒状、便于运输，每千克污泥热值达到2000千卡，可直接进行焚烧处理。整个污泥处理过程不会产生二次污染。

|用特定微生物“吃掉”相应污染物 工业废水污泥处理有了量身定制方案( 二 )

|用特定微生物“吃掉”相应污染物工业废水污泥处理有了量身定制方案( 二 )