微生物絮凝剂产生菌的筛选及絮凝条件、特性研究

论文摘要

本文筛选出一株高效絮凝剂产生菌,并对其培养条件进行了优化;同时开展了廉价物料进行絮凝剂发酵的研究。并对絮凝剂的絮凝特性、絮凝机理、有效成分及其对实际废水样品处理能力进行了评价。从活性污泥中分离出一株絮凝作用强,性能稳定的产絮凝剂微生物,命名为MBF-I菌株。通过形态学特征、生理生化反应及16S rDNA序列相似性比较分析对该菌株进行鉴定,初步鉴定属于短芽孢杆菌属。通过改变培养基组成、培养时间、温度、pH等条件,确定了MBF-I产生絮凝剂的最佳培养条件:C6H12O620g/L,（NH4）2SO42g/L,MgSO4.7H2O 1g/L,初始pH 7.0,30℃,摇床转速150r/min的条件下培养24h,对高岭土悬浮液的絮凝率可高达83.43%。对影响絮凝作用的各种因素进行了系统地研究。结果表明,菌株MBF-I所产絮凝剂对高岭土悬液的最佳絮凝条件是:pH为7、温度为60℃、投加量为3ml/L、加入6%的CaCl2溶液。与其它微生物絮凝剂相比,菌株MBF-I所产絮凝剂的突出特点是用量少、絮凝效率高、pH和温度适应范围大。菌株MBF-I产生的絮凝剂,主要起絮凝作用的物质主要存在于发酵液中,对其进行提取纯化。结果表明,该絮凝剂带负电荷,主要成分为杂多糖。对絮凝机理进行了详细的阐述和分析,得出该菌株的絮凝机理主要以吸附架桥作用为主。在研究微生物絮凝剂实际应用时,为了降低成本,采用较为廉价的大豆渣和干葡萄作为替代培养基生产微生物絮凝剂。该絮凝剂对实际废水有较好的处理效果,对CODcr、浊度和色度的去除率分别为72.1%、80.5%和75.2%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 微生物絮凝剂的发展史
• 1.2 产絮凝剂微生物的种类
• 1.3 影响微生物絮凝剂产生的因素
• 1.3.1 碳氮源
• 1.3.2 金属离子
• 1.3.3 其他物质
• 1.3.4 培养基初始pH值
• 1.3.5 温度
• 1.3.6 通气量
• 1.4 微生物絮凝剂的絮凝机理及影响絮凝能力的因素
• 1.4.1 胶体的稳定性和胶体结构
• 1.4.2 胶体脱稳机理
• 1.4.2.1 压缩双电层机理
• 1.4.2.2 吸附电中和作用
• 1.4.2.3 吸附架桥作用
• 1.4.2.4 网捕作用
• 1.4.3 微生物絮凝作用机理
• 1.4.4 影响絮凝能力的因素
• 1.5 微生物絮凝剂的应用研究现状
• 1.5.1 在食品发酵行业的应用
• 1.5.2 废水处理
• 1.5.3 浮化液的油水分离
• 1.5.4 活性污泥性能的改善
• 1.5.5 重金属离子的富集与去除
• 1.6 存在的问题及发展趋势
• 2 絮凝剂产生菌的筛选及培养条件的优化
• 2.1 实验方法
• 2.1.1 微生物絮凝剂产生菌的筛选方法
• 2.1.2 菌种的鉴定
• 2.1.3 菌种的保藏
• 2.1.4 产絮凝剂菌株培养条件的优化
• 2.2 实验结果与讨论
• 2.2.1 絮凝剂产生菌的分离和筛选
• 2.2.2 菌种的鉴定
• 2.2.3 产絮凝剂菌株培养条件的优化
• 2.3 本章小结
• 3 微生物絮凝剂特性的研究
• 3.1 实验方法
• 3.1.1 絮凝活性分布
• 3.1.2 影响絮凝活性的因素
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 絮凝活性分布
• 3.2.2 影响絮凝活性的因素
• 3.3 本章小结
• 4 微生物絮凝剂化学性质的测定及应用研究
• 4.1 实验方法
• 4.1.1 絮凝剂有效成分的提取
• 4.1.2 絮凝剂化学性质的测定
• 4.1.3 替代廉价替代培养基的选择和优化
• 4.1.4 对废水的实际处理
• 4.2 实验结果与讨论
• 4.2.1 絮凝剂有效成分的提取
• 4.2.2 絮凝剂化学性质的测定
• 4.2.3 替代廉价替代培养基的选择和优化
• 4.2.4 絮凝剂对废水的实际处理
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢