周軍
廢水處理是環(huán)境保護(hù)中的重要環(huán)節(jié)。微藻具有生長速度快、光合速率高、含高價(jià)值生物質(zhì)及可以固定二氧化碳等特點(diǎn)。利用微藻處理廢水,可以說是一種經(jīng)濟(jì)、可行的污水資源化方案。
微藻凈化污水的特點(diǎn),就是在凈化污水的同時(shí),又能生成有用的生物質(zhì)。利用微藻處理污水,是近年來的新興水處理技術(shù)之一。
利用微藻處理廢水是一種生態(tài)可持續(xù)的技術(shù)方法,其可通過發(fā)揮藻菌的協(xié)同作用,吸收并降解廢水中的污染物。整個(gè)處理過程不僅能耗低,而且能促進(jìn)氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)利用,同時(shí)達(dá)到控制溫室氣體排放的目的。微藻具有強(qiáng)大吸附作用和降解作用。它可通過這兩種作用祛除有害污染物,從而凈化廢水。
目前,利用微藻處理的廢水以城市污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水等有機(jī)廢水為主。這類廢水含大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),易導(dǎo)致水華或赤潮。然而,這些營養(yǎng)物質(zhì)卻是微藻生長和繁殖所必需的,因此利用微藻對(duì)該類廢水進(jìn)行處理較為合適。
用市政污水培養(yǎng)萊茵衣藻,可將污水中幾乎全部氮、磷予以消耗。柵藻也可在市政污水中生長,并可完成對(duì)污水中氮、磷的祛除。
由于微藻具有極強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境能力,甚至可以利用微藻處理含有有害成分的廢水,如含有農(nóng)藥、抗生素、殺蟲劑等的廢水,或含鐵、錳、鋅、銅等微量重金屬元素的廢水。
不過,盡管污水中含有微藻生長所需的營養(yǎng)物質(zhì),但在實(shí)際應(yīng)用中仍需針對(duì)不同污水的組成和性質(zhì)挑選適當(dāng)?shù)脑宸N,以滿足微藻生長的需要。
各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,在廢水處理過程中混合微藻處理,能祛除動(dòng)物糞便廢液、沼渣廢液和紡織廢水中的磷。 在養(yǎng)魚的廢水或者養(yǎng)豬產(chǎn)生的廢水中加入微藻,能有效祛除各項(xiàng)常規(guī)污染物。工業(yè)廢水中含有重金屬離子和有毒有害化學(xué)品,需要多個(gè)步驟進(jìn)行凈化。微藻可以作為整體工藝的一個(gè)環(huán)節(jié),用以提高工業(yè)廢水的處理效率。
城市廢水的組成與工農(nóng)業(yè)廢水有差異。一般說來,城市廢水經(jīng)過一級(jí)處理后,同樣可以通過微藻進(jìn)行深度處理。目前,微藻可以“對(duì)付”廢水中的有毒重金屬,通常是用吸附的辦法,如可吸附鎘、鉻、汞和鉛等毒性大的金屬元素,但這些重金屬含量不能過高,一旦超出微藻的耐受極限,同樣會(huì)抑制微藻生長甚至導(dǎo)致微藻死亡。
藻類是自養(yǎng)型生物,盡管生長時(shí)對(duì)廢水中營養(yǎng)要求較低,但目前從自然界純化分離獲得的微藻往往凈化效率偏低,仍無法適應(yīng)高濃度的污水。因此,需要通過選擇育種、基因工程育種、誘變育種等進(jìn)行改良,以得到可工程利用的藻株。
此外,不同廢水的污染物成分、含量都不同,用單一的藻類處理一般很難達(dá)到要求。因此,要根據(jù)不同的處理對(duì)象選擇藻種,并深入研究其凈化機(jī)制。
微藻廢水處理技術(shù)是極具潛力的綠色技術(shù),具有廣闊的市場(chǎng)前景。但關(guān)于微藻廢水處理的多數(shù)研究目前還停留在實(shí)驗(yàn)室階段,需要進(jìn)一步得到工程應(yīng)用推廣。