微生物絮凝剂

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微生物絮凝剂

微生物絮凝剂
间来调整。
生物絮凝剂不仅可以替代传统絮凝剂用于给水处理,还可以去除
废水中的SS、COD、BOD,而且在高浓度难降解废水的除浊、除 重金属、脱色和除油及医药、食品加工和发酵等行业的固液分离 等方面也表现出相当的优势。另外,生物絮凝剂可以改善传统活 性污泥工艺运行中出现的污泥膨胀现像。
絮凝过程比较复杂,单架一桥 的某一机理并不 能解释所有的现象,很多研究发现,絮凝 过程卷是扫多作种用 机理的协同作用。
协同作用
电中和
氢键、离 子键
微生物絮凝剂的优势
效率高、用量少、范围广 无毒性、可消除二次污染
脱色效果优异,可脱去一些高 分子絮凝剂不能脱去的色素
生物絮凝剂的应用
生物絮凝剂作为一类新型絮凝剂,其广谱的絮凝活性,可生物 降污解泥性膨及胀应指污用泥安结全构性极显度松示散了,它体在积水增大处、理上和浮发,酵难于工沉业降等分方离面影响的出应水水 用质胀前的 不景现但象发。生基率本高上,目发前生各 普种遍类,型而的且活一性旦污发泥生工难艺以都控会制发,生通污常泥都膨需胀要。很污长泥的膨时
微生物细胞 基因工程菌 生物絮凝剂 的代谢产物
絮凝剂絮凝过程
未絮凝高岭土
絮凝后高岭土
微作 用
化 学 反 应
桥联作用
电荷中和作用
卷扫作用
化学反应机理
高分子微生物絮凝剂中存在着一定数量 的活性基团,该基团在微生物絮凝过程中扮 演着重要的角色。研究显示:微生物絮凝剂 中的某些活性基团可与胶体表面上相应基团 产生化学反应,进而凝聚成体积较大的颗粒 物质,最终从水中沉淀分离出来。另有研究 显示:通过对微生物絮凝剂进行一定的改性、 处理,使其添加、减少或是改变某些活性基 团,絮凝效果将会出现很大程度的变化。
微生物絮凝剂简介

微生物絮凝剂介绍

微生物絮凝剂介绍

微生物絮凝剂
简介:
絮凝剂的品种繁多,从低分子到高分子,从单一型到复合型,总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。

无机絮凝剂价格便宜,但对人类健康和生态环境会产生不利影响;有机高分子絮凝剂虽然用量少,浮渣产量少,絮凝能力强,絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好,但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变),因而使其应用范围受到限制。

微生物絮凝剂因不存在二次污染,使用方便,应用前景诱人。

微生物絮凝剂将可能在未来取代或部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂。

微生物絮凝剂是利用生物技术,从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理剂。

微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放。

优点:
应用范围广泛、高效、无毒、无二次污染
缺点:
成本高
应用:
处理城市生活污水——合成污水,300mg/LCOD、150mg/LBOD5去除率达到100%(需要曝气20min,细胞浓度20mg/mL),浊度去除率93.5% 处理电镀废水——铬含量44mg/L下降到5mg/L
对印染废水进行脱色——脱色效率超过90%
处理畜产废水——处理10分钟,总有机碳和总氮的去除率为70%和40%,浊度去除率94.5%(15.7变为0.86),出水基本无色澄清
改善活性污泥性能——消除污泥膨胀,SVI从290很快降到50,恢复污泥的沉降能力
对污泥脱水性能的影响——污泥含水率从82.4%降到76.4%。

微生物絮凝

微生物絮凝

微生物絮凝剂在水处理中的应用摘要:微生物絮凝剂法广泛应用于水处理中。

本文主要论述了微生物絮凝剂的分类,絮凝机理,影响絮凝活性的因素及在水处理中的应用。

关键词:微生物絮凝剂;水处理;应用1 前言随着水处理技术的发展,絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。

微生物絮凝剂是某些微生物在特定的培养条件下,生长到一定阶段而产生的有絮凝活性的次生代谢物质,可作为一种新型水处理剂,具有安全、高效、易生物降解等特性[1]。

微生物絮凝剂多数相对分子质量较大(104~106),分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等,其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数[2]。

2 微生物絮凝剂的分类1) 直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌。

其中霉菌、放线菌和酵母,它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。

2) 利用微生物细胞提取物的絮凝剂,如酵母细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。

3) 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物,主要有细菌的荚膜和粘液质,除水分外,其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物,其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂[3]。

3 微生物絮凝剂的絮凝机理微生物絮凝剂在液体介质中主要通过其电荷性质和高分子特性使胶体脱稳、絮凝沉淀、固液分离。

研究工作者已经提出多种絮凝机理,其中以“桥联作用”机理最为人们所接受。

3.1 “桥联作用”机理该学说认为微生物絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力,同时吸附多个胶体颗粒,在颗粒间产生“架桥”现象,并形成一种网状的三维结构而沉淀下来。

Lee等以吸附等温线和ζ电位测定表明,环圈项圈藻PCC-6720所产生的絮凝剂对膨润土絮凝过程是以“桥联作用”机理为基础的。

电镜照片显示细菌之间有胞外聚合物搭桥相连,正是这些桥使细胞丧失了胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。

3.2 “电性中和”机理胶体粒子的表面一般带有负电荷,当带有一定正电荷的链状生物大分子或水解产物靠近胶粒表面时,将会中和胶粒表面的一部分负电荷,减少静电斥力,从而使胶粒间因发生碰撞而凝聚。

微生物絮凝剂

微生物絮凝剂

微生物絮凝剂摘要:生物絮凝剂(MBF) 是一种高效、无毒、无二次污染、能自行降解,使用范围广泛的新一代絮凝剂。

本文从絮凝剂的来源和分子组成两方面对生物絮凝剂进行了系统分类, 综述了生物絮凝剂产生菌的筛选模型以及生物絮凝剂在水处理和发酵工业中的应用, 详细阐述了目前国内外提出的几种不同的生物絮凝剂絮凝机理, 进而在此基础上剖析了目前生物絮凝剂研究工作中仍然存在的问题, 并提出生物絮凝剂今后的主要研究方向。

关键词:微生物絮凝剂, 絮凝机理,水处理, 应用引言: 絮凝剂是用来使溶液中的溶质、胶体或者悬浮物颗粒产生絮状沉淀的物质。

被广泛应用于化工、矿业、环保等领域,在固液分离和水处理过程中,用以提高微细固体物的沉降和滤效果等 。

随着工业的发展,水污染的情况日益严重,水的净化处理就显得越来越重要。

尽管水处理的方法有许多种,如生化、离子交换、吸附、化学氧化、电渗析等,但目前“絮凝沉淀法”被普遍认为是一种较为有效的预处理方法。

随着科学技术的蓬勃发展,絮凝剂的种类也日益丰富,根据化学成分的不同,可分为无机、有机和微生物絮凝剂。

本文主要论述微生物絮凝剂。

微生物絮凝剂作为一种新型絮凝剂与传统的絮凝剂相比有安全无毒无二次污染而且等特在目前快速发展的絮凝剂市场中有着广阔的发展情景。

它是通过直接利用微生物细胞,或细胞提取物,或代谢产物,发酵提取精制而得到的有絮凝活性的物质。

由于微生物絮凝剂可以克服无剂本身固有的成本高,絮凝效果有限,存在二次污染且对人体有害的缺陷。

目前,国内有不少大学和研究机构纷纷把新型微生物絮凝剂的研发作为今后科研的一个重点方向。

本文主要从生物絮凝剂产生菌的筛选、生物絮凝剂的分子组成、性质、絮凝机理以及应用等方面对国内外已经和正在研究的生物絮凝剂进行系统全面综述, 并在此基础上对目前生物絮凝剂研究中仍然存在的问题进行了分析论证, 提出可能的解决方案①★★。

1.微生物絮凝剂的特点与传统的无机和有机合成高分子絮凝剂相比, 具有很多独特的性质和优点①高效性②无毒无害,安全性高③易被微生物降解,无二次污染④ 应用范围广,脱色效果好⑤ 易于固液分离,形成的沉淀物少⑥有的MBF 还具有不受 PH条件影响,稳定性强,用量少等特点⑦ 产生絮凝剂的微生物绝大多数来自土壤中,资源极其丰富,获得的方法也较简单,成本低廉2微生物絮凝剂的主要成分和类型MBF 的主要成分有:蛋白质、多糖、脂质和 等大分子物质。

微生物絮凝剂与污水处理

微生物絮凝剂与污水处理

( ) 除污 水 中 的 悬 浮物 二 去 如 向 焦 化 废 水 中 添 加 2 的 协 腹 产 % 杆 菌培 养物 和 适 量 的钙 离 子后 , 水 悬 该
浮 物 去 除 率 达 7 % 而 用 聚 合 硫 酸 铁 处 8 , 理 同样 废 水 去 除率 为 4 % 7。 ( ) 于 污 水 脱 色 三 用 用微生物絮凝剂 N C 1 墨水 、 O一 对 糖
生 活 生产 废 水 等 , 其 他 絮 凝 剂 则 由 于 而
各 自 的 特 性 而 在 具 体 应 用 领 域 受 到 一 定BO。 I U J
水 , 加量为 1 / ,d 臭 味消失 ,d 添 t3 生物絮凝剂 的絮凝机 理
M F 絮 凝机 理主要 有 以下 2 。 B的 种 其 中 以桥 联 机 理 学说 人 们 最 为认 同 。
意义。

与 碳 源 、 源 、 度 和 p 值 以及 阳 离 子 氮 温 H 有 关 。 如 C 、 a 、 F 明 显促 进 菌 N K、e a 株W - 0 的絮凝作用 。 J 1O

何 谓微 生物 絮 凝剂
微 生 物 絮 凝 剂 ( B ) 利 用 现 代 MF是 生 物 技 术 ,通 过 微 生 物 发 酵 、提 取 、 精

蜜 废 水 、 纸 废 水 和 染 料 废 水 等 进 行 试 造 验 处 理 后 ,上 清 液 变 为 无 色 透 明 。 用
P 1 k 1 e e 8 2 菌 株 产 生 的 絮 a ] a q n s 7 4 1 凝 剂 在 实 验 室 对 纸 浆 黑 液 和 氯 霉 素 等 颜 色 较 深 的 废 水 进 行 脱 色 处 理 , 脱 色 其 率分别达9 % 9 % 5 和 8 以上 。

微生物絮凝剂综述

微生物絮凝剂综述

微生物絮凝剂综述摘要:微生物絮凝剂作为一种安全、高效、无二次污染的新型天然高分子絮凝剂,代表了水处理试剂的新的发展方向。

本文着重介绍了微生物絮凝剂的絮凝机理,进而对絮凝的一些影响因素进行了阐述;并且分析了在给水处理方面的应用及其开发研究的方向及前景。

关键词:微生物絮凝剂;絮凝机理;给水处理;开发前景;一、微生物絮凝剂的特点及絮凝机理微生物絮凝剂(MBF)是某些种类的微生物在特定培养条件下,其生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的代谢产物。

一般来说,微生物絮凝剂的生产是以单纯的碳水化合物为原料,经特殊微生物代谢,催化合成的具有絮凝功能的碳水化合物多聚物,是一种取之不尽的自然资源[1]。

1.1 微生物絮凝剂的特点微生物的絮凝作用最先由法国的 Louis Pas2teur 在 1876 年研究酵母菌 Levure casseeuse 时发现。

此后的研究发现能够产生絮凝剂的微生物种类很多 ,广泛分布于细菌、真菌和藻类中 ,有文献报道的絮凝微生物种类已达 50 多种[2] 。

按照来源不同 ,微生物絮凝剂主要可分为 3类[3] : ①直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌、霉菌、放线菌和酵母;②利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂。

如丝状真菌的细胞壁含有一种重要的多糖———几丁质 ,几丁质经碱水解后产生带正电荷、高效无毒的脱乙酰几丁质 ,对许多微生物菌体及其他带负电荷的粒子有极强的絮凝能力。

目前用作絮凝剂的褐藻酸也是某些褐藻细胞壁的成分; ③利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。

微生物细胞产生的具有絮凝活性的代谢产物有的储藏在细胞内作为内源代谢物 ,有的则分泌到细胞外或者粘附在菌细胞表面 ,或者脱离菌体 ,游离于发酵液中。

微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物主要是细菌的荚膜和粘液质 ,除水分外 ,其主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及其复合物 ,可用作絮凝剂的主要是多糖[4]。

目前国内外研究的微生物絮凝剂大多为游离于发酵液中的絮凝物质。

生物絮凝剂

生物絮凝剂
直接利用微生物 细胞的絮凝剂

利用微生物提取 物的絮凝剂

直接利用微生物细 胞代谢产物的絮凝 剂

通过克隆技术 获得的絮凝剂
如某些细菌、霉菌、 放线菌和酵母,它们 大量存在于土壤,活 性污泥和沉积物中
酵母细 胞壁的 葡聚 糖 、 主要是细菌的荚膜和粘液质, 甘露聚糖、蛋白质和 N- 乙酰葡萄糖胺等成 分均可作为絮凝剂 除水分外,其余主要成分为多 糖及少量的多肽、蛋白质、脂 类及其复合物,其中多糖在某 种程度上可作为絮凝剂
第四, 生产成本高, 微生物絮凝剂的高制 备成本限制了其大规 模生产,成为制约微 生物絮凝剂发展的关 键因素, 寻找廉价的 可替代原料是解决这 一问题的有效手段
生物型的絮凝 剂,微生物絮凝剂在实际工程中尚未得到广泛应用,国内外微生物絮凝剂的研究还存在很多问题。
第二部分
PART 02
生物絮凝剂的絮凝机理
絮凝机理
关于微生物絮凝剂的机理很难用 一种理论来解释 , 各种引起絮凝的作 用都可能发生。总之 , 絮凝过程是一
1 电性中和 2 吸附架桥
个复杂的过程 ,为了更好地解释机理 ,
需要对特定絮凝剂和胶体颗粒的组成、 结构、电荷、构象及各种反应条件对 它的影响进行更深入、更细致的研究
第四部分
生物絮凝剂的现状
PART 04
生物絮凝剂的现状
首先,微生物 絮凝剂虽然种 类繁多,但每 种絮凝剂的应 用范围较窄, 无法实现处理 对象的广泛性 沉淀和降解
其次, 微生物 絮凝剂产品使用 量巨大, 但产 量低 、 稳定性 差 、 不易储存, 增加了工业化生 产的难度
第三, 针对微生 物絮凝剂的复配 研究仍处于初级 阶段, 复配手段 不成熟, 产品运 行不稳定

生物絮凝剂

生物絮凝剂

生物絮凝剂生物絮凝剂是一种用于水处理的化学药剂,它具有凝聚与沉降的作用,可以将水中的悬浮颗粒及固体颗粒、有机物质等凝聚成为较大的颗粒,从而使得这些颗粒可以在水中沉降下来,从而达到水质净化的目的。

生物絮凝剂具有环保、经济、高效等优点,在水处理工程中得到了广泛的应用。

生物絮凝剂的原理是利用一些微生物物种来进行聚合反应,产生一些有机物分子,这些有机物分子会聚集在水中的悬浮物上形成高分子化合物,从而使这些悬浮物凝聚成为颗粒,然后通过重力沉降,最终达到水质净化的目的。

生物絮凝剂的主要成分包括菌群、菌种、微生物营养物质等,其中微生物营养物质是生物絮凝剂的核心成分,它负责维持细菌的生长与繁殖,促进菌群生长,从而使得生物絮凝剂效果更加显著。

生物絮凝剂的使用方法一般是将药剂均匀地加入水中,并进行搅拌,使药剂可以充分溶解,然后经过一定时间的沉淀和沉降后,就可以得到经过净化的水。

生物絮凝剂的应用范围非常广泛,可以用于市政水处理、工业废水处理、农业水利、养殖业等各个领域。

生物絮凝剂的优点主要包括以下几点:1.生态环保:生物絮凝剂采用生物方法进行净化,不会对环境造成污染,具有很好的环保效益。

2.经济高效:生物絮凝剂生产成本低,可以大规模生产,价格相对于传统絮凝剂较为优惠。

而且生物絮凝剂能够在较短时间内解决水质问题,净化效果显著。

3.稳定性强:生物絮凝剂在水处理过程中,具有稳定性强的特点,即使在复杂水质条件下,仍然具有较好的净化效果。

4.使用方便:生物絮凝剂不会对水源造成二次污染,易于使用,操作简单。

当然,生物絮凝剂也存在着一些缺点,主要包括以下几点:1.生物絮凝剂的净化效果受到微生物物种和菌种的影响,因此需要针对不同的污水进行选择性应用,使得药剂的效果更加显著。

2.生物絮凝剂的生产、运输和存储过程中需要注意保持其活性和稳定性,避免出现药效降低的情况。

3.如果在生产过程中没有经过严格的控制,可能会出现有毒物质的产生,对环境和人体健康造成危害。

絮凝剂

絮凝剂

生物絮凝剂的絮凝机理
电性中和:水中胶粒一般带负电荷,当带有正电荷的生物大分子絮凝剂或其水 解产物靠近这种胶粒时,将中和其表面上的部分电荷,使胶粒脱稳,从而胶粒 之间、胶粒与絮凝剂分子间相互碰撞,通过分子间作用力凝聚而沉淀。 吸附架桥:絮凝剂借助离子键、氢键,同时结合多个颗粒分子,因而在颗粒间 起“中间桥梁”的作用,把这些颗粒联结在一起,从而使之形成网状沉淀下来。 网捕卷扫:当微生物絮凝剂投量一定且形成小粒絮体时,可以在重力的作用下 迅速网捕,卷扫水中胶粒,从而产生沉淀分离。
微生物絮凝剂的优势
高效性:微生物絮凝剂在除浊、除油、去除金属离子、抑制污泥膨胀、促 进污泥脱水等方面的效率高于传统的无机及有机絮凝剂,而且用量少,应 用范围广,沉淀过滤性能好,饮用后对人体无毒害作Байду номын сангаас。 优异的脱色性:用于墨水、蜜糖废水、纸浆废水、颜料废水等有色废水的 处理,能有效地凝聚水溶性色素,尤其对高分子絮凝剂不能去除的着色物 质也有优异的脱色效果。 特殊废水的处理:畜产高浓度有机废水、含有建筑材料的高浓度无机废水 以及需要回收的食品及餐饮行业产生的废水,微生物絮凝剂因其特有的高 效性、无毒性以及可消除二次污染等优点,处理废水后均可达到满意效果。
氯化铝:固体三氯化铝和液体聚合氯化铝(PAC)
制备:铝灰碱溶法,氯化铝、硫酸铝混合法、铝、矾土二段酸溶法。 应用:工业废水净化,造纸废水及自来水的净化用絮凝剂,代替硫酸铝作 纸浆施胶沉淀剂等。 特点:1.絮凝能力强,是硫酸铝的1.5-3倍 2.絮凝快,可提高设备处理能力 3.絮凝颗粒大而坚实,减少漏滤事故发生 4.絮凝效果不受温度影响 5.不需要碱或只需少量 6.可得到低电导率的净化水,存储使用简单 7.贮存和使用方法,可实现设备自动化

微生物絮凝剂综述及实验报告

微生物絮凝剂综述及实验报告

1 微生物絮凝剂概述1 微生物絮凝剂概述絮凝剂是一种可使液体中不易沉降的悬浮颗粒凝聚沉降的物质。

絮凝剂的种类包括:无机絮凝剂、有机合成高分子絮凝剂、天然生物高分子絮凝(生物絮凝剂)等。

在这些絮凝刘中有机合成的高分子絮凝剂因其良好的絮凝效果和低廉的价格而被广泛的应用。

但是,人工合成的絮凝剂如聚丙烯酰胺的单体有神经毒性和”三致”效应(致畸、致癌、致突变),铝盐具有毒性,会影响人类的健康,铁盐会造成处理水中带颜色,高浓度的铁也会对人类健康和生态环境不利影响。

由于传统絮凝剂存在以上种种问题.研究和开发絮凝效果好、适应范围广、易生物降解和对环境无二次污染的新型絮凝剂就成了迫切而有意义的课题,近年来人们越来越关注一种新型的絮凝剂—微生物絮凝剂[1]。

微生物絮凝剂是一类由微生物体产生并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物,一般由多糖、蛋白质、纤维素、糖蛋白和聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,使水中胶体悬浮物相互凝聚。

生物絮凝剂具有来源广、种类多、絮凝性能好、培养条件粗放、没有环境毒性、处理效果好、使用范围广和使用受限制较少等优点,正引起了人们的广泛关注[2]。

微生物絮凝剂是天然高分子絮凝剂的一种,主要分为3种类型:直接利用微生物细胞的絮凝剂、利用微生物细胞提取物的絮凝剂以及利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。

但是,目前对微生物絮凝剂的研究大多停留在实验室研究阶段,远未达到大规模的应用和工业化生产阶段。

制约微生物絮凝剂发展的关键问题在于生产成本过高和产量过低,因此筛选高效絮凝剂产生菌并提高其絮凝剂产量变得尤为重要,同时也是开发和系统研究微生物絮凝剂关键的第一步。

本文主要采用常规的土壤微生物分离纯化方法,从花园土壤中分离和筛选出具有产絮凝剂功能的细菌、酵母菌、霉菌,并利用高岭土悬浮液对所产微生物絮凝剂进行絮凝活性测定,从而找出分离的土壤微生物中,絮凝活性较高的菌种。

同时,对影响微生物絮凝剂产生和絮凝活性的因素进行分析讨论。

微生物絮凝剂

微生物絮凝剂

微生物絮凝剂摘要:微生物絮凝剂是一种具有广阔应用前景的天然高分子絮凝剂,因其具有高效、无毒、无二次污染等性质而备受人们的关注,并广泛应用于水处理、食品加工和发酵工业。

本文综述了微生物絮凝剂的研究与应用进展,包括合成絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的分类及特点、结构、微生物絮凝剂的絮凝机理和絮凝能力的影响因素,最后提出了微生物絮凝剂的发展趋势。

关键词:微生物絮凝剂;絮凝机理;研究进展絮凝剂被广泛地应用于工业废水处理、食品生产和发酵等工业中。

一般把絮凝剂分为3 类:1、无机絮凝剂,如硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等;2、有机合成高分子絮凝剂,如聚丙烯酰胺及其衍生物、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸盐等;3、天然高分子絮凝剂,如改性淀粉、聚氨基葡萄糖、壳聚糖、藻酸钠、几丁质和微生物絮凝剂[1]。

人们逐渐认识到:无机絮凝剂一般使用量较大,容易造成二次污染。

如水中残留铝离子过多,不但对水生生物和植物有害,还可造成老年人的铝性骨病及痴呆症。

铁离子虽对人体无害,但铁离子会使处理的水呈现红色,并刺激铁细菌繁殖,从而加速对金属设备的微生物腐蚀。

目前使用的PAM 等高分子有机絮凝剂,通常价格昂贵,在水中的残留物不易降解,而且有些聚合物单体具有毒性和致癌作用。

随着人们生活水平的提高,以及对卫生及环境的关注,急需研究和开发絮凝效果好、价格低廉、易降解、环境友好、应用范围广、无二次污染的新型絮凝剂。

当今国内外对絮凝剂研究和发展方向是由无机向有机、低分子向高分子,单一向复合、合成型向天然型发展。

基于生物多样性,开展了微生物絮凝剂的研究。

微生物絮凝剂是一类由微生物在生长过程中产生的,可以使水体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物。

是一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂,近些年来受到极大关注, 有逐步取代传统絮凝剂的趋势[2]。

1 合成絮凝剂的微生物种类能产生絮凝剂的微生物有很多种类,细菌[3,5]、放线菌[4]、真菌[5]以及藻类[6]等(见表1)都可以产生絮凝剂。

微生物絮凝剂在水处理中的应用

微生物絮凝剂在水处理中的应用

微生物絮凝剂在水处理中的应用
微生物絮凝剂是一种新型水处理剂,它是以生物细菌为原料,通过微生物培养技术,配以特定催化剂和絮凝剂而制成的,包括生物细胞膜外层沉淀物、膜内含有的多种结晶体系的新型絮凝剂。

微生物絮凝剂不仅具有传统无机絮凝剂的优点,而且还有特定的生物性能,也被称为生物絮凝剂。

微生物絮凝剂在水处理中具有广泛应用。

它能以特定的温度、pH和悬浮物浓度,有效地去除各种污染物,其去除效果及生物稳定性更佳。

因此,微生物絮凝剂可用于处理各种饮用水、工业废水及其他污染性水体,特别适用于处理微污染水、海水或循环水,从而获得低污染水质的水。

微生物絮凝剂的实际应用可以广泛包括净水技术水处理(如塔楼、逆渗)技术,针对水体浊度高、水源体积不足的地区,可采用微生物絮凝剂;水体酸碱度及原水中重金属污染,采用微生物絮凝剂脱除污染物。

此外,微生物絮凝剂可用于水处理中污泥的脱水,以及改善水体资源,防止污染物逸入地下水,保护和改善水环境,为水体提供良好的生态环境。

最后,微生物絮凝剂能够有效的去除水体中的污染物,具有高效清洁,低成本,还能改善水体的资源,改善水体的生态环境,大大改善水体资源的利用效率,有利于改善人和自然的环境。

因此,微生物絮凝剂在水处理中的应用越来越广泛,大大促进了工业水处理和循环水污染控制的发展,保护了人们的生活环境。

微生物絮凝剂的介绍、应用及前景

微生物絮凝剂的介绍、应用及前景

微生物絮凝剂的介绍、应用及前景微生物絮凝剂的介绍微生物絮凝剂是80年月后期讨论开发的第三类絮凝剂,是一类由微生物产生的具有絮凝剂活性的代谢产物,主要有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA以及有絮凝剂活性的菌体等。

该絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵、抽取、精制而得到的一种新型、高效、廉价的水处理剂,是一种无毒的生物高分子化合物。

国外关于微生物絮凝剂的报道主要有AJ7002微生物絮凝剂、PF101絮凝剂和NOC1絮凝剂等。

相对经典的胶体系絮凝剂机理而言,生物系絮凝剂絮凝机理还不是很清晰,比较有代表性的絮凝机理包括胞外聚合物桥架学说、电性中和学说、体外纤维素纤丝学说,荚膜学说、疏水学说等。

目前一般以为,生物高分子絮凝剂主要通过桥架作用和电中和作用,使颗粒和细胞聚合,其它的絮凝作用机理如网扑作用,粒质说等可解释部分絮凝现象。

实际上,絮凝是一个简单的过程,由于絮凝剂的种类和浓度、分子构型、分子量大小、胶体表面性质、pH等因素均能影响其絮凝性能。

微生物絮凝剂具有絮凝范围广、絮凝活性高、平安、无害、无污染、脱色效果独特等特点,加上絮凝剂产生菌的种类多、生长快、易于实现工业化,微生物絮凝剂的讨论正成为当今世界絮凝剂方面讨论的重要课题。

微生物絮凝剂的优点1、高效性。

同等用量状况下,微生物絮凝剂的使用效率明显高于常规絮凝剂。

2、平安无毒。

采纳微生物絮凝剂处理食品废水,即可回收有用成分,又可削减排污量,是食品德业废水处理的进展趋势。

3、无二次污染。

微生物产生的絮凝剂成分简单多样,随菌种的不同而不同,具有可生化性,能够自行降解,因而不会带来二次污染。

4、脱色效果显著。

对畜产废水、泥浆废水、染料废水等有极好的絮凝及脱色效果。

5、投放量相对较少。

使用少量的微生物絮凝剂,就能实现大面积净化作用。

6、热稳定性强。

有的微生物絮凝剂还具有不受PH条件影响,用量少等特点。

微生物絮凝剂絮凝机理微生物絮凝剂是带电荷的生物大分子,其絮凝机理主要是吸附架桥作用、电中和作用、卷扫作用。

对微生物絮凝剂的研究

对微生物絮凝剂的研究
摘 要 : 随着无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂在使用中所呈现出来的不利影响日益严重, 新一代天然高分子化合物——微生
物 絮凝 剂以其所 具有的全新优 点而得到社会各界的认可 。文 中对微生物 絮凝剂产 生菌种 的筛 选到对微 生物絮凝剂 的提取进 行 了综
述 , 后 通 过 其 作 用 机 理 对 一 些 应 用 进 行 了 阐述 。 最
泥中 , 尤其是 土壤 中微 生 物种 类 齐全 , 以 说是 微 生物 的大本 可 营 , 以可 以从 土壤 中分 离 出差 不 多所 有 的微 生 物 。但 是 , 所 从
2 微 生 物 絮 凝 剂 的 获 得
微生物絮凝 剂 , 名思 义就 是 利用 微 生 物来 获 得 絮凝 剂 。 顾
因此 , 从微生 物 中筛 选微 生物 絮凝剂 产生 菌的 优 良菌株 至
作 为现代生化产 品, 生物 絮凝 剂 以其独 有 的特 性 和特点 而得 关 重要 。秦 培 勇 等 筛 选 的 肠 产 气 杆 菌 ( n tr at eo 微 E eo c rar— b e 到人们 的关注。那么 , 从微生物 絮凝 剂产生 菌 的筛 选 , 后从 中 gn s 、 然 e e) 粪产碱杆菌 ( a gns acl ) Al le e eai ,对内蒙古伊盟合同察 ci f s 来获得 絮凝 剂以及最后将微生物絮凝剂 应用到水 污染治 理 中就 汗淖尔天然碱碱泥和锡盟查干诺尔 天然碱碱泥 都具有很 好 的絮
Ab t a t sr c :Ast e a v r e ef cs o e i o g n c a d o g n c p l me o c l n su e h r s n ain wa r w— h d e s f t ft n r a i n r a i oy rf c u a t s d i t e p e e tt s g o e h l n o i g e e e ain o au a oy r n ,a n w g n r t f t r l l me s—mi rb a o c l n t e e e t e e r lg ie y t e c mmu t . T e o n p c o il c u a t h n w b n f s w r e o n z d b h o l f wi i i y h s r e i g o co il l c u a t r d cn a t r n h xr cin o co i l o c ln r e iwe ,a d s me a — ce n n f mir b a o c ln o u i g b ce a a d t e e t t f f p i a o mir b a c u a t l f we e rv e d n o p

微生物絮凝剂的研究进展及应用现状

微生物絮凝剂的研究进展及应用现状

微生物絮凝剂的研究进展及应用现状微生物絮凝剂的研究进展及应用现状绪论微生物絮凝剂是一种能够促使悬浮液中微小悬浮颗粒结合成较大颗粒的生物产物。

由于其高效、环保、低成本等优点,近年来受到了科研工作者的广泛关注。

本文将从微生物絮凝剂的研究进展、应用现状以及未来的发展方向等方面进行分析和探讨。

一、微生物絮凝剂的研究进展1. 研究方法微生物絮凝剂的研究主要通过从自然环境中分离出具有絮凝能力的微生物菌株,并通过培养和筛选等方法获得原料菌株。

随着分子生物学和生物工程技术的快速发展,研究者们可以通过基因克隆和重组技术来改良和合成新的微生物絮凝剂,提高其絮凝效果和使用寿命。

2. 絮凝机理微生物絮凝剂的絮凝机理主要包括生物胶凝、表面吸附和胞外多糖等。

其中,生物胶凝是指微生物细胞通过分泌胶态物质使悬浮颗粒聚集在一起;表面吸附是指微生物细胞表面的特异性吸附作用,使悬浮颗粒结合在细胞表面上;胞外多糖是微生物细胞分泌的聚合物,能够与悬浮颗粒发生化学反应,形成较大的絮凝群。

二、微生物絮凝剂的应用现状1. 污水处理领域微生物絮凝剂在污水处理中具有较为广泛的应用。

通过加入微生物絮凝剂,可以促使悬浮颗粒聚集成大颗粒,便于沉淀或过滤,从而达到净化水质的目的。

此外,微生物絮凝剂还可以降低处理过程中的能耗和化学药剂的使用量,具有较好的环保效益。

2. 污泥脱水领域污泥脱水是污水处理过程中重要的一环。

微生物絮凝剂作为一种生物脱水剂,可以与污泥中的水分结合形成饼状物,在离心或压滤后将水分从污泥中分离出来。

相比于传统的化学脱水剂,微生物絮凝剂具有较低的成本和较好的环境友好性。

三、微生物絮凝剂的未来发展方向1. 结合纳米技术利用纳米技术来改善微生物絮凝剂的絮凝效果是未来的一个发展趋势。

通过调控微生物絮凝剂中纳米颗粒的形态和结构,可以提高絮凝效率和抗腐蚀性能,拓宽微生物絮凝剂的应用范围。

2. 基于遗传工程的改良通过遗传工程技术,可以改良微生物细胞内的絮凝相关基因,提高微生物絮凝剂的絮凝效果和稳定性。

微生物絮凝剂在废水处理中的应用现状研究

微生物絮凝剂在废水处理中的应用现状研究

微生物絮凝剂在废水处理中的应用现状研究摘要:微生物絮凝剂是一种天然高分子絮凝剂,因其无毒、可生物降解、无二次污染等独特的性质而被广泛的应用于污水处理、给水工艺以及食品和发酵工业等。

本文综述了产生絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的主要成分及性质、微生物絮凝剂的絮凝机理、微生物絮凝剂的合成条件及微生物絮凝剂在水处理中的应用现状。

关键词:微生物絮凝剂;水处理;应用中图分类号:x505 文献标识码:a文章编号:1005-913x(2013)02-0112-02絮凝沉降是广泛应用于给水、工业废水、城市污水及污泥脱水等处理过程中的一种水处理方法。

用于将水中的溶质、胶体或悬浮物颗粒形成絮状物沉淀的物质为絮凝剂。

絮凝剂可除去水中的悬浮物、胶体粒子,降低cod,还可除去水中的细菌、病毒,并兼有除磷、脱色、除臭,减轻水体富营养化。

絮凝剂的种类包括:无机絮凝剂、有机合成高分子絮凝剂、天然生物高分子絮凝剂。

[1]在这些絮凝剂中有机合成的高分子絮凝剂因其良好的絮凝效果和低廉的价格而被广泛的应用。

但是人工合成的絮凝剂如聚丙烯酰胺的单体有神经毒性和“三致”效应(致畸、致癌、致突变),[2]铝盐具有毒性,会影响人类的健康,铁盐会造成处理水中带颜色,高浓度的铁也会对人类健康和生态环境产生不利。

[3]微生物絮凝剂克服了无机絮凝剂和合成高分子絮凝剂的上述缺点,它不仅可以被生物降解,对生态环境无害,能快速絮凝各种颗粒物质,而且很容易从发酵的培养基中获得。

[4]一、微生物絮凝剂的研究概况(一)微生物絮凝剂的研究进展关于微生物絮凝剂的最早报道是louis paste [4]的酵母菌(levure casseeuse)。

1935年,butterfield从活性污泥中分离出一株细菌,该菌的培养液具有一定的絮凝能力。

1971年knetting[5]从煤油中分离出一株棒状杆菌。

1975年nakamura[6]对214株微生物进行了分离筛选,最终得到19株产絮凝剂的微生物,包括细菌5株、放线菌5株、霉菌8株、酵母菌1株,其中以酱油曲霉(aspergillus sojae)产生的絮凝剂aj7002效果最佳。

微生物絮凝剂的研究和应用进展

微生物絮凝剂的研究和应用进展

( 南京 熊猫 电子装 备有 限公 司 ,江苏 南京 2 1 0 0 0 7 )
摘 要 : 微 生 物 絮 凝 剂 是 由微 生 物 产 生 的有 絮凝 活 性 的代 谢 产 物 , 相对 于传统 的絮凝 剂而 言 , 微 生 物 絮 凝 剂 具 有 降 解 性能好 、 操作简单及不会导致二次污染等优点 , 正 日益 引 起 人 们 的 广 泛 重 视 。文 中综 述 了 当前 微 生 物 絮 凝 剂 的 开 发 现 状 及
第2 6卷 第 3期
2 0 l 3年 6 月






Vo 1 . 26, No . 3
POL LUTI ON CONTRO3
微 生 物 絮 凝 剂 的 研 究 和 应 用 进 展
施春 阳 , 刘兵昌
S HI Ch u n — Ya n g, LI U Bi n g — Ch a n g
( N a n j i n g P a n d a E l e c t r o n i c s E q u i p m e n t C o . , L t d , N a n j i n g ,J i a n g s u 2 1 0 0 0 7 ,C h i n a )
中图分类号 : x 5 2 文献标识码 : A
Pr o g r e s s o f t h e De v e l o p me n t a n d App l i c a t i o n o f Mi c r o b i a l Fi o c c u l a nt s
Ab s t r a c t : Mi c r o bi a l lo f c c ul a n t i s a k i n d o f me t a bo l i t e pr od u c e d b y mi c r 0 0 r g a n i s ms . Co mp a r e d wi t h n o r ma l lo f c c ul a n t s ,i t ha s

微生物絮凝剂

微生物絮凝剂

2007年同济大学的研究者们对由变形杆菌 (Proteus mirabilis)产生的生物絮凝剂TJ-1的 彭蓝艳等人用污泥与家畜废水作红球菌的低 生产及特征进行了研究。他们从活性污泥中分 成本培养基制备的微生物絮凝剂适用于碱性 离出变形杆菌,在培养基中进行培养,经过分 悬浊液,也可应用于染料废水的脱色处理。 离离心提纯得到纯净的微生物絮凝剂。研究者 们通过对照实验测定出最优条件为:C源为葡 萄糖,N源为蛋白胨,C/N比为10,培养液大小 为2‰(v/v),初始PH为7,培养温度为25℃, 培养时间为48h,钙离子,镁离子,和铁离子 均可作为助凝剂。通过SEM显示这种微生物絮 凝剂为线性结晶结构,FTIR得到光谱显示其功 能基团为羟基,羧基,氨基。以牛血清蛋白和 葡萄糖为标准,测得其主要成分为酸性多糖 (63.1%)和蛋白质(30.9%)。通过GPC测 得分子量为1.2*10^5Da。在优化条件下对高岭 土悬浊液絮凝率高达到93.13%
制备过程
废水预处理
絮凝率计算公式:絮凝率/%=(AB)/A*100% 式中:A—高岭土悬浊液的对照组 OD550; B—加入絮凝剂后高岭土悬浊液 OD550;
溶解
养菌 超声 提取絮凝剂 离心 沉淀
透析 干燥
提纯絮凝剂
新型微生物絮凝剂
研究背景
化学絮凝剂
无机絮凝剂:硫酸铝、氯 化铝等 有机合成絮凝剂:聚丙烯 酰胺,聚合氯化铝,聚合 硫酸铁 优点:价格低廉 效果明显 缺点:剩余污泥的二次污 染 有神经毒性,危害 人体健康
絮凝剂
微生物絮凝剂
主要物质为糖蛋白、粘 多糖、蛋白质、纤维素 、DNA等高分子化合物 优点:效果与化学絮凝 剂接近,无二次污染, 可生物降解
缺点:成本较高பைடு நூலகம்难工业化

微生物絮凝剂在水处理中的应用

微生物絮凝剂在水处理中的应用

微生物絮凝剂在水处理中的应用水资源是生命的源泉,对水资源的环境保护和管理日益受到重视。

水处理也越来越受到重视,其中微生物絮凝剂应用也受到了极大的重视。

微生物絮凝剂是一种溶菌率高,抗化学腐蚀性能强,具有良好的凝聚效果和高分解效果的特殊物质。

微生物絮凝剂有多种类型,可以以自然的方式凝聚多种物质,有效地降低水中悬浮物的溶解度和浓度,以及降低水中重金属的污染程度。

微生物絮凝剂在水处理过程中的应用有多种,其中包括预净化、混凝剂、隔离剂、氧解剂和抗复聚剂等,可以使水处理效果更加便捷和准确。

微生物絮凝剂具有非常优越的性能,它可以在水处理过程中降低多种污染物的浓度。

它可以有效降低污染物的浓度,尤其是有机物的浓度,使水得到有效净化。

另外,它还有效消除微生物的传播,可以快速凝聚水中悬浮物,以达到微生物的控制和净化水体的目的。

此外,微生物絮凝剂还能够有效保护水体,使微生物不易复聚,从而有效减少被污染水体的发生。

因此,微生物絮凝剂在水处理过程中还可以有效抑制水体中有毒物质的形成,以保护水环境。

微生物絮凝剂在水处理过程中的应用,不仅可以有效降低污染物的浓度,还可以有效减少对水质的伤害,以及有效抑制其他污染的形成,从而有效保护水环境。

因此,微生物絮凝剂有着巨大的应用前景,它可以有效改善水环境。

综上所述,微生物絮凝剂是水处理中最受重视的材料之一,它的应用会给水质带来卓越的净化效果,也能够有效保护水环境,从而促进水质的持续改善。

因此,我们应该积极开发和应用微生物絮凝剂,从而促进水资源的安全管理和可持续利用。

本文从微生物絮凝剂的特点出发,结合其在水处理过程中的应用,深入分析了微生物絮凝剂在水处理过程中的应用,指出它在水质净化和水环境保护方面的重要作用,并提出了对微生物絮凝剂的积极开发和应用的建议。

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摘要:微生物絮凝剂(MBF7)处理废水效果显著。

其生长条件对絮凝效果影响十分重要。

实验表明,葡萄糖培养基较察氏培养基利于MBF7号菌生长;MBF7号菌的最佳培养条件为30℃,PH为7.5~8.5,摇床转速为150~200r/min,最佳菌龄为3~4天。

为了确定微生物絮凝剂(MBF7)的应用范围和了解其处理废水的特性,本实验以微生物絮凝剂(MBF7)处理餐厅、印染和味精废水。

结果表明,MBF7处理餐厅废水、印染废水和淀粉废水的浊度(或色度)的去除率分别达94%,90%和96%。

MBF7处理效果优于AL2(SO4)3,安全高效,有很好的实际应用价值。

关键词:微生物絮凝剂废水絮凝效果浊度去除培养基生长条件在近年的应用里,有通过向废水中投加絮凝剂的实例,其中多数为化学絮凝剂,最常用的无机絮凝剂主要为铝盐,它具有投药少,沉降速度快,除浊度好的优点[1]。

但因为铝盐的长期使用会导致老年痴呆症,而且沉淀物无法回收利用。

而微生物絮凝剂是一种高效且能自然降解的新型水处理剂,相比于第一和第二代絮凝剂,有无毒无害,可自然降解,沉淀物可回收利用等优点[2,3],近年受到人民的广泛关注。

成文等[4]从广州市某污水处理厂的活性污泥中筛选出一种高效的微生物絮凝剂产生菌,经鉴定为青霉(Penicillium sp.),属于对称二轮青霉组,质地多为绒状,也有絮状,表面初为灰蓝色、蓝绿色,中间有淡黄色带,老后渐为灰绿色、暗灰色;背后为红棕色、深紫色和深褐色,色泽渗入培养基。

该菌所产生的微生物絮凝剂称为MBF7。

微生物絮凝剂就是利用生物技术,从微生物或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效、且能自然降解的新型水处理剂,包括糖蛋白、多糖、纤维素、蛋白质和DNA等[5]。

不同的絮凝剂产生菌产生絮凝剂的条件不同,主要影响因素为培养基的碳源、氮源、培养温度、初始pH值、通气速度等[6]。

微生物的絮凝作用实际是由微生物所合成或分泌的高分子有机物质来实现的[7,8.9]。

由于影响微生物产生絮凝剂的因素很多,本文通过测定微生物在两种不同培养条件下产生的MBF7对废水的絮凝作用来探讨对微生物絮凝剂的产出有影响的环境因素以及这些因素的重要性,从而得到微生物絮凝剂产生菌的最佳生长条件。

另外由于微生物絮凝剂的应用范围很广,不同生长条件的微生物絮凝剂,其应用范围也不同。

为了探讨微生物絮凝剂(MBF7)的应用前景,本人利用微生物絮凝剂MBF7处理餐厅废水、印染废水、淀粉废水进行研究。

1、材料与方法:1.1、菌种:为属于青霉的一株微生物絮凝剂产生菌,其产生的絮凝剂称作MBF7。

1.2、培养基:葡萄糖培养基PDA medium(g/L):葡萄糖20.0g,尿素0.5g,酵母膏2.0g,KH2PO4 2.0g,K2HPO4 5.0g,NaCl 0.1g,(NH4)2SO4 0.2g ,水1000ml,调节pH为7.5~8.5。

蔡氏培养基Czapek Agar(g/L ):蔗糖30.0g ,KCl 0.5g,K2HPO4 1.0g,MgSO4.7H2O 0.5g,NaNO3 3.0g, FeSO4 0.01g,水1000ml,调节pH为7.0。

1.3、供试水样:餐厅废水:广州某酒楼排放的餐厅废水,原水浊度为125.6。

印染废水:广州某丝绸印染厂废水,原水色度为34.5。

淀粉废水:广州市某厂发酵车间排放的废水,主要成分为淀粉和糖类,此处,简称为淀粉废水。

原水浊度为226.0。

1.4、设备与器具:器具:酒精灯、接种环、锥形瓶设备:高压灭菌锅、净化操作台、恒温振荡器、磁力搅拌器、混凝实验搅拌器、浊度仪、752分光光度计1.5、微生物絮凝剂的制备:把絮凝剂产生菌的绿色孢子接种到已灭菌的培养基里,放进恒温震荡培养器中培养,温度为30℃,振荡频率为150r/min~200r/min,培养5天。

取滤液,即为本实验用微生物絮凝剂(MBF7)。

1.6、混凝实验:在装有1L淀粉废水的量杯中,先后加入5.0ml 10%的CaCl2和适量的微生物絮凝剂(一般为20ml),调节所需pH值(一般为8.0)。

在设定搅拌程序下进行混凝实验。

静置20min,分别用浊度仪和分光光度计测定上清液的浊度和OD550nm。

同样做空白实验。

1.7、最佳搅拌速度的确定:在确定最佳pH和最佳投药量基础上,按设定搅拌程序进行混凝实验。

设定程序为:表1 搅拌程序的设置Table 1 The setting of mixture procedure搅拌程序Mixture procedure转速Rotary speed01 400r/30s→60r/3min02 600r/20s→200/1min30s→60r/3min03 600r/20s→400r/20s→200/1min30s→100r/2min→60r/3min06 600r/20s→400r/20s→140/1min30s→70r/2min→30r/3min静沉20min后抽取上清液测定其浊度或色度。

注:在培养基的比较中,用程序06,餐厅和印染废水用前三个程序。

1.8、AL2(SO4)3的絮凝沉淀实验:将废水的pH值调至8,经磁力搅拌器的初试实验后,每1L的废水中投加量为10%的AL2(SO4)36ml。

利用确定的最佳搅拌速度进行试验,静沉20min测定其浊度。

从而和MBF7号生物絮凝剂进行比较。

1.9、指标分析方法:a、絮凝率:浊度(絮凝率)去除率(%)=(A-B)/A×100A:空白实验上清液的OD550nm或浊度。

B:微生物絮凝剂絮凝后上清液的OD550nm或浊度。

b、菌量分析:①通过用分光光度计测定菌液的吸光度,在660nm的波长下,吸光度的大小与菌量有对应关系。

吸光度数值越高,则说明菌量越多。

②通过干重法法表示。

2、结果与分析:2.1、生长条件的研究:2.1.1、培养基的选择和比较:在微生物絮凝剂实验室生产过程中,一般用葡萄糖培养基和察氏培养基。

为寻找最佳培养的培养条件,在相同的条件下,进行了一系列的对比实验,结果见图1和图2:由图1知:菌生长量来看,葡萄糖培养基和蔡氏培养基的最佳时间都为3~5d,其中葡萄糖的峰值出现在第4天;但蔡氏培养基的最佳时间出现略慢,峰值在第5天,且从菌的生长量来看,葡萄糖培养基的菌量明显比蔡氏培养基高,说明葡萄糖培养基更有利于菌的生长。

从培养基成分的分析上看,蔡氏培养基用蔗糖代替葡萄糖做碳源,用无机盐NaNO3代替有机氮做氮源,葡萄糖培养基中碳、氮、磷之比为100:4:5,而蔡氏培养基中的碳、氮、磷之比为100:3.8:0.4。

这说明MBF7产生菌的生长需要更多的磷源,MBF7产生菌对有机氮的的吸收易于无机氮,而对低分子碳源(葡萄糖)的吸收易于高分子的碳源(蔗糖);从培养基中的生长因素上看,葡萄糖培养基中含有2g/L的生长因子——酵母膏,而生长因子主要是调节微生物代谢活动的B族维生素[10],因此促进了MBF7产生菌的生长代谢,使MBF7产生菌提前在第2天进入对数增长期。

而在蔡氏培养基中则缺乏生长因子,磷源又供应不够,致使生长曲线不稳定,到第5天才进入峰值,而很快由于营养不够进入衰亡期,生长没有那么好。

另将不同菌龄的絮凝剂用于处理淀粉废水,絮凝效果见图2,葡萄糖培养基对废水的浊度去除率在2天就开始大于90%,最高达到99%,而蔡氏培养基最高只达到85.4%,而且呈下降趋势。

这就跟上述培养基的营养成分比例有关系。

因此说明葡萄糖培养基比蔡氏培养基更适合MBF7的生长。

目前暂时不考虑廉价培养基的配备,以下的实验研究都只采用葡萄糖培养基,寻找其它最佳生长条件。

2.1.2、培养基最佳pH的筛选:初试确定pH为碱性,将葡萄糖培养基调至pH为6.5,7,7.5,8.5,9.0,9.5的六种情况下培养,测定絮凝效果,其结果如下图3:由图3可知,MBF7产生菌对pH的适应比较强,无论是弱酸性(pH=6.5)还是强碱性(pH=9.5)条件下所产生的絮凝剂对淀粉废水的处理效果都达到81%以上。

从菌生长量来看,该菌在不同pH值条件下差别较大,菌生长量主要反映细菌的生长情况,间接反映微生物絮凝剂的产生量和絮凝效果,因此从细菌生长的情况来看,pH值控制在7.5~8.5范围较好,与混凝实验中效果的最佳值吻合,因此,在实验室中,培养基的最佳pH 值为7.5~8.5,但在以后工业化生产中,pH值无需调整得十分精确,只要控制在弱碱性即可。

从两条曲线走向来看,微生物絮凝剂活性与微生物生长量是正相关的,相关系数为0.9092。

2.1.3、菌龄对絮凝效果的影响从图4可以看出来,微生物絮凝剂对淀粉废水的处理效果与菌生长量的变化曲线基本上是同步的,在1~4天之内,细菌不断增加,絮凝效果也不断提高,在第4天达到峰值后,5~8天后,两个值都不断下降,因此无论从菌生长量还是絮凝效果来考虑,菌龄的最佳时间为3~4天,即72~96hr。

同时,我们还测量培养基的pH值变化,反映培养基pH值随时间的变化曲线,见图5:由图5可看出,pH值的变化趋势与絮凝效果和菌生长量的变化趋势基本一致,但在时间上略快2天。

在1~2天内,pH值的变化值较大,2~4天,pH值的变化都在1.3以上,说明菌处于对数生长期,反应速度快,将葡萄糖迅速分解并酸化,因此培养基的pH值呈现出酸性,到4天以后,由于菌进入稳定生长期,葡萄糖的量减少,因此pH值逐渐上升至7.5附近,此实验说明pH值的变化与浊度的去除率、菌生长量的变化基本是相同的,但时间上PH值的改变会早1~2天,因此我们可以通过测量培养基的pH值来了解微生物的生长情况,预测以后的絮凝剂的生成量,在工业生产中,我们可以迅速、快捷地测量培养基的pH值,作为了解微生物生长情况的重要指标。

2.2、应用研究:2.2.1餐厅废水最佳工艺参数的确定:2.2.1.1、最佳pH值的确定:MBF7微生物絮凝剂通过初试筛选发现在碱性条件下作用显著,因此在碱性范围选取六个pH值进行,结果见图6:由图6中可以看出,当pH=7.5时,浊度的去除率接近90%。

pH在8上升到12时,浊度去除率在95%附近波动。

虽然当pH=9和pH=11时,浊度去除率大于97%,但考虑到试剂的用量和效果,当pH=8时己基本实现微生物絮凝剂所能达到的最佳效果,因此将最佳的pH值确定为8。

2.2.1.2最佳投药量:寻求微生物絮凝剂的最佳投药量,既能保证混凝效果,又能尽量少地投入药剂,选取一系列的投药量,将pH调到8,进行投药量梯度实验。

结果见图7从图7中可以看出,当投药量为5ml时浊度去除率<90%,当投药量>10ml 时,浊度去除率>90%。

因此只要投加量大于10ml,则浊度去除率就大于90%。

这可在工业生产中,指导微生物絮凝剂的投加。

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