微生物絮凝剂产生菌的培养基及其净水性能和成分的研究

论文题目: 微生物絮凝剂产生菌的培养基及其净水性能和成分的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 环境科学

作者: 龙文芳

导师: 李小明,曾光明

关键词: 微生物絮凝剂,筛选,替代培养基,絮凝特性,抗性,重金属去除

文献来源: 湖南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 微生物絮凝剂是微生物在生长过程中所产生的代谢物,其主要成分为多糖、糖蛋白、蛋白质、纤维素、核酸等。与其他絮凝剂相比,微生物絮凝剂具有种类多、来源广、培养条件粗放、絮凝性能好、无环境毒性等特点。由于传统的絮凝剂存在不同的缺陷,尤其是铝系絮凝剂和聚丙烯酰胺类絮凝剂具有环境毒性。因此,微生物絮凝剂自从问世以来便受到广泛的关注。微生物絮凝剂具有重要的研究价值和应用前景。 本课题对微生物絮凝菌种进行了筛选,筛选出一株霉菌命名为B23,经鉴定为烟曲霉。其产絮凝剂为MBFB23,对烟曲霉絮凝剂产生菌进行了替代培养基的研究。 烟曲霉B23絮凝菌是从菜地的土样中筛选而来,通过初筛和复筛,该絮凝菌表现出了很高的絮凝活性,对高岭土的最高絮凝率高达95.7%。目前,由于培养成本太高,微生物絮凝剂的工业化一直受到很大的阻碍。本课题对微生物絮凝剂MBFB23适合生长的碳源和氮源进行了研究,并对适合其生长的廉价培养基进行了探讨。结果表明:B23培养条件粗放,能以马铃薯、黄豆粉等多种农产品为培养基,并能利用单糖和多糖作为碳源,也能利用有机和无机氮源。对高岭土絮凝性能优于FeSO4,FeCl3,AlCl3,但与PAC,CTS和聚丙烯酰胺相当。研究还表明,较高的糖和低氮有利于絮凝剂的产生,在C/N为15-25时有较好的絮凝性能,但过高（如C/N为36时）絮凝性能反而降低。对B23的替代培养基的研究表明,干黄豆粉和干葡萄悬液（均为5g/L）按1:1比例混合所成的培养基是其较好的替代培养基,此替代培养基的成本仅为常用普通筛选培养基的8%-9%。 对絮凝剂产生菌B23的研究表明,由于其培养条件粗放,廉价替代培养基容易寻找,具有较广阔的应用潜力。 筛选出的两株细菌为N10和N11,其产絮凝剂分别为MBF10和MBF11,选用N10为研究对象,对其净水性能和对重金属的抗性及对重金属的去除性能进行了较为系统的研究。研究还对MBF10进行了提纯,并用化学和生物的方法对微生物絮凝剂的成分进行了分析和鉴定。 絮凝剂MBF10具有广谱絮凝性能,对纯蓝墨水、高浓度的冶金废水和啤酒废水、猪场废水、生活废水均有较好的絮凝性能。选择影响絮凝性能的五种因素,即:水中悬浮物的多少、pH、温度、絮凝剂的投加量、助凝剂的投加量进行了正交实验。研究表明影响絮凝剂MBF10的絮凝性能的因素主要为:pH、水中悬浮物的大小和絮凝刑的投加量。温度和助凝剂Ca2+的投加量则影响较小。在pH偏

论文目录:

摘要

Abstract

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1.1 无机絮凝剂

1.1.1 铝系絮凝剂

1.1.2 铁系絮凝剂

1.1.3 复合无机高分子絮凝剂

1.2 有机高分子絮凝剂

1.2.1 合成高分子絮凝剂

1.2.2 天然高分子絮凝剂

1.3 微生物絮凝剂

1.3.1 微生物絮凝剂概述

1.3.2 微生物絮凝剂的研究现状

1.3.3 微生物絮凝剂的制备及成分

1.4 影响絮凝剂作用效果的工艺条件

1.4.1 pH对絮凝作用的影响

1.4.2 温度对絮凝作用的影响

1.4.3 搅拌速度和时间对絮凝作用的影响

1.4.4 高分子絮凝剂的结构和性质对絮凝作用的影响

1.4.5 有机高分子絮凝剂分子量对絮凝作用的影响

1.4.6 絮凝剂的用量对絮凝作用的影响

1.4.7 分离工艺设计对絮凝效果的影响

1.4.8 无机絮凝剂与高分子絮凝剂复合使用对絮凝的影响

1.4.9 生物絮凝剂与其他絮凝剂的复合使用

1.5 絮凝性能的控制因子及絮凝机理

1.5.1 遗传物质的调控

1.5.2 吸附-架桥机理

1.5.3 动力学行为

1.6 微生物絮凝剂在废水治理中的应用发

1.6.1 工业废水的处理

1.6.2 畜牧废水的处理

1.6.3 高浓度无机悬浮废水的处理

1.6.4 污浊河水及城市河涌水的处理

1.6.5 乳化液的油水分离

1.6.6 污泥的处理

1.7 絮凝剂的卫生安全性

1.8 课题研究的提出和主要内容

第2章 MBFB23的筛选和培养基及代谢调控的研究

2.1 研究目的

2.2 材料和方法

2.2.1.培养基的成分分析

2.2.2 培养基的种类

2.2.3 菌株分离方法

2.2.4 平板划线法分离菌株

2.2.5 菌株的筛选和培养

2.2.6 絮凝率测定步骤

2.2.7 微生物生长的测定

2.3 B23的替代培养基研究

2.3.1 替代培养基的研究材料

2.3.2 方法及培养条件

2.3.3 结果与讨论

2.3.4 代谢机理分析

2.3.5 代谢调控

2.3.6 培养基的碳源和氮源对絮凝剂MBF23产出的机理分析

2.4 小结

第3章 絮凝菌MBF10及净水性能的研究

3.1 菌种的筛选及基本形态特征

3.2 研究目的

3.3 研究材料和方法

3.3.1 主要实验材料和仪器

3.3.2 净水性能的测定方法

3.4 影响微生物絮凝剂絮凝性能的因素分析

3.5 结果与讨论

3.5.1 絮凝剂对墨水的去色能力研究

3.5.2 絮凝剂对冶金废水的絮凝

3.5.3 利用正交实验研究絮凝剂MBF10净水性能

3.5.4 MBF对油脂废水的处理

3.6 小结

第4章 N10对铜锌的抗性及MBF10对铜锌去除的研究

4.1 MBF10对重金属的吸持及其机理研究

4.1.1 研究方法

4.1.2 实验结果

4.2 絮凝菌N10的抗性及其机理研究

4.2.1 主要实验材料

4.2.2 实验方法

4.2.3 实验结果

4.3 小结

第5章 微生物絮凝剂MBF10的提取和性质研究

5.1 研究目的

5.2 研究材料和方法

5.2.1 提纯方法探讨

5.2.2 成分分析

5.2.3 主要实验材料

5.2.4 实验流程

5.3 结论与分析

5.4 小结

结论与建议

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间发表的论文

附录B 烟曲霉鉴定结果

发布时间: 2005-09-28

参考文献

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