生物絮凝剂
生物质絮凝剂
生物质絮凝剂1.引言生物质絮凝剂是一种由生物质原料制备而成的天然高分子絮凝剂。
与传统的合成絮凝剂相比，生物质絮凝剂具有无毒、可生物降解、来源广泛等优点。
随着环保意识的日益增强和可持续发展的要求，生物质絮凝剂在工业水处理、食品工业、染料废水等领域的应用越来越受到关注。
本文将对生物质絮凝剂的来源、制备方法、性能、应用领域、研究现状及未来发展趋势进行详细阐述。
2.生物质絮凝剂的来源生物质絮凝剂的原料主要来源于自然界中广泛存在的植物、动物及微生物资源。
其中，植物源包括木质纤维素、淀粉、藻类等；动物源包括壳聚糖、明胶等；微生物源包括细菌、真菌等。
这些原料经过适当的处理和转化，可得到具有絮凝活性的生物质絮凝剂。
3.生物质絮凝剂的制备方法生物质絮凝剂的制备方法主要包括提取法、微生物发酵法和酶法。
提取法是从天然原料中直接提取出具有絮凝活性的物质，如从壳聚糖中提取的壳聚糖絮凝剂。
微生物发酵法是利用微生物发酵产生具有絮凝活性的代谢产物，如某些细菌发酵产生的多糖类物质。
酶法是利用酶催化天然原料中的特定化学键，生成具有絮凝活性的产物，如用木聚糖酶催化木聚糖制备的絮凝剂。
4.生物质絮凝剂的性能生物质絮凝剂具有良好的絮凝性能和环保特性。
其絮凝机理主要包括电性中和、吸附架桥和卷扫作用。
生物质絮凝剂对多种不同类型的悬浮颗粒都有较好的去除效果，且可有效处理低浓度的悬浮液。
此外，生物质絮凝剂还具有无毒、可生物降解的优点，不会对环境造成二次污染。
5.生物质絮凝剂的应用领域生物质絮凝剂在多个领域具有广泛的应用前景。
在工业水处理领域，生物质絮凝剂可用于去除水中的悬浮颗粒、重金属离子和有害有机物，提高水质。
在食品工业中，生物质絮凝剂可用于果汁、乳制品、肉制品等食品的澄清和过滤，以及食品中蛋白质、色素等物质的提取和分离。
在染料废水处理中，生物质絮凝剂能够有效脱色并去除有毒物质，达到废水排放标准。
此外，生物质絮凝剂还可用于农业废弃物处理、纸张生产等领域。
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
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]。
生物絮凝剂介绍
生物絮凝剂介绍一、产品概述生物絮凝剂是采用植物来源的天然高分子复配而成的絮凝剂，可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体等凝集、沉淀，其主要活性成份是具有带负电荷的天然高分子化合物。
该絮凝剂是利用生物基因技术，提取而得到的一种新型、高效、廉价的环境友好型天然的水处理剂，与传统的无机和有机高分子絮凝剂相比，其具有许多独特的性质和优点。
生物絮凝剂生产原料为可更新资源，生产过程中无“三废”排放，使用后出水中不残留有害物质影响水质，絮凝污泥中残留的药剂，不会对生态系统造成明显或潜在的危害。
生物絮凝剂具有独特的除浊、脱色、吸附、粘合等功能,产品安全、高效，无毒、无害、无二次污染，絮凝活性高、易生化降解，是当今世界广泛使用的铁盐絮凝剂、铝盐絮凝剂和聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂所不具备的。
二、产品背景及前景生物絮凝剂是符合国家要求的绿色环保、高效的非传统的絮凝剂。
迄今为止，公司产品已经在上海、山东、河南、江苏、云南等地的垃圾渗滤液，焦化废水，洗煤水，制浆造纸，纺织印染，电镀废水，海水养殖（小球藻提取），蓝藻去除，城市污水等行业进行实验应用，COD 去除率达50%以上，总P、重金属去除率达80%以上，SS、浊度、色度去除率高。
尤其是应用在业内最难处理的垃圾渗滤液，焦化废水等领域，其效果显著，投资及运行成本低，具划时代意义，前景相当广阔。
随着现代工业的发展和人们生活水平的不断提高，国家对水的质量提出了更高的要求，现常用的传统絮凝剂已经难以满足现代人的高要求，而拥有诸多优势的生物絮凝剂系列产品必将在未来的水处理领域中带来革命性作用而担当重任。
三、作用机理生物絮凝剂为天然阴离子高分子絮凝剂，主要通过“桥连作用”、“电性中和作用”、“化学反应作用”机理，絮凝剂大分子借助离子键、氢键、范德华力，同时吸附多个胶体粒子，在颗粒间产生架桥现象，从而形成一种网状三维结构沉降下来；带电荷的链状生物大分子絮凝剂或其水解产物靠近胶体时，中和其表面的部分电荷，使得在胶体和絮凝剂之间、胶体与胶体颗粒之间易发生碰撞，通过分子之间的作用力而凝聚沉降；链状生物大分子絮凝剂的活性基团与被絮凝物质的相应基团发生化学反应,聚集形成较大的分子沉淀下来。
微生物混凝剂的研究进展
微生物絮凝剂的研究进展微生物絮凝剂应用云南省昆明第八届全国水处理混凝技术研讨会论文集嘲勰麓微生物絮凝剂的研究进展与发展趋势国峰陆斌黄晓琛（同济大学环境科学与工程学院，上海２０００９２）〔摘要〕综述了微生物絮凝剂的研究进展，对产絮凝剂的微生物种类进行了总结，并讨论了絮凝反应条件、絮凝机理等研究近况。
对微生物絮凝剂在废水中的应用现状及发展趋势做了预测。
微生物絮凝剂无毒无害无二次污染的特性使其应用前景明显优于普通絮凝剂，但目前微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段，且存在成本较高的缺点，无法适应工业化生产的需要。
今后的工作主要集中于：高产菌株的筛选、培养条件的优化、微生物絮凝剂的化学组成和理化性质、絮凝剂的基因控制与表达、克隆技术等的研究．发展趋势是降低生物絮凝剂的生产成本．〔关键词】微生物絮凝剂；废水处理；絮凝机理１引言絮凝剂又称沉降剂，是一类可使液体中不易沉淀的固体悬浮颗粒（粒径１０４～１０。
７ｃｍ）凝聚、‘沉淀的物质。
目前实际使用的絮凝剂，以无机的聚合氯化铝和有机合成的聚丙烯酰胺最为广泛。
我国从２０世纪６０年代开始研制和应用无机和有机合成高分子絮凝剂，但其使用容易造成二次环境污染。
据有关学者研究表明【ｌ】，老年痴呆与现在广泛使用无机絮凝剂聚合氯化铝有关。
聚丙烯酰胺的单体（丙烯酰胺）具有强烈的神经毒性，其在聚合过程中的残留，是一个令人十分担忧的问题。
因此，微生物絮凝剂的安全、可生物降解、对人类健康无害、且对环境无二次污染的特点，引起人们极大的兴趣。
微生物絮凝剂是指微生物自身产生的具有絮凝活性的次生代谢产物。
絮凝性微生物能使离散微粒（包括菌体细胞自身）之间互相粘附，并能使胶体脱稳，形成絮状沉淀而从反应体系中分离出去。
此问题的研究在酵母酿酒工业中已有１００多年的历史【２１，高絮凝性微生物可用于处理废水。
以这类微生物制成的生物絮凝剂已经上市并有多种牌号，日本在这方面成果卓著【３羽。
经过驯化筛选或构建出的菌株，自身就可利用废物进行繁殖，在反应体系中发挥作用，在废水脱色方面的优势，比普通絮凝剂更具吸引力。
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
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
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。
微生物絮凝剂的研究现状及发展趋势
044海峡科技与产业2021年第2期微生物絮凝剂的研发是以生物技术为基础，通过培养真菌和细菌等，使其发酵，随后再对其进行提取与精制的一种方式。
因为微生物絮凝剂具备生物高效性，可以让高分子和无机高分子絮凝剂的缺陷得到弥补，能够实现无污染排放的目标。
当前，世界各国对絮凝剂的研究还处于深入之中，各国需要结合实际情况，进行深入探究。
1 微生物絮凝剂的概念解读微生物絮凝剂，具有天然生物高分子絮凝剂的属性，微生物产生之后，便分泌到细胞之外，属于絮凝活性的微生物代谢产物。
微生物絮凝剂能够让液体中原本悬浮的固体颗粒以及菌体细胞等产生凝聚和沉淀，因其不会对水质等造成污染，所以被人们视为分解性与安全性高效、无毒，也不会导致二次污染的绿色水处理剂。
不过，因为微生物絮凝剂需要较高的生产成本，且目前的发酵生产工艺还有很多待改善之处，加之絮凝剂的成分与絮凝效果欠缺一定的稳定性，因而会导致微生物絮凝剂发展受限。
2 微生物絮凝剂的研究现状2.1 絮凝机理分析2.1.1 微观絮凝我们现在立足于微观角度分析絮凝剂原理，其指的是当处于微观世界中时，我们可将在水中悬浮的微小颗粒进行不断放大。
当污水经过人工处理之后，就会转变成直径介于10～30微米之间的微型絮凝块。
这些带电的负电粒子彼此排斥，所以几乎一直处于运动状态，不会停下。
因为其体积小于一般物体，因此想要其在短时间内沉淀下来，是很难办到的。
对其进行处理的最佳方式即应用离子型絮凝剂，使其能够转变成更大的絮凝块，加快沉淀或脱水的速度。
2.1.2 宏观絮凝水质中通常颗粒的直径是大小不一的，针对超过1微米的颗粒，絮凝时的主要措施为水的慢速混合，可以适当应用机械搅拌器。
搅拌产生的速度梯度会造成悬浮的颗粒在空中碰撞，由此被称作是宏观絮凝或是同向絮凝。
但是，从宏观方向来分析絮凝混合过程时，絮体的颗粒还会受到剪切力作用，由此造成部分絮体聚集体的瓦解和破损。
经历过一段时间的混合之后，就会逐渐形成尺寸和分布都很均匀的絮体，絮体颗粒的形成与破碎几乎处于平衡状态[1]。
生物絮凝剂介绍
生物絮凝剂介绍一、产品概述生物絮凝剂是采用植物来源的天然高分子复配而成的絮凝剂，可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体等凝集、沉淀，其主要活性成份是具有带负电荷的天然高分子化合物。
该絮凝剂是利用生物基因技术，提取而得到的一种新型、高效、廉价的环境友好型天然的水处理剂，与传统的无机和有机高分子絮凝剂相比，其具有许多独特的性质和优点。
生物絮凝剂生产原料为可更新资源，生产过程中无“三废”排放，使用后出水中不残留有害物质影响水质，絮凝污泥中残留的药剂，不会对生态系统造成明显或潜在的危害。
生物絮凝剂具有独特的除浊、脱色、吸附、粘合等功能,产品安全、高效，无毒、无害、无二次污染，絮凝活性高、易生化降解，是当今世界广泛使用的铁盐絮凝剂、铝盐絮凝剂和聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂所不具备的。
二、产品背景及前景生物絮凝剂是符合国家要求的绿色环保、高效的非传统的絮凝剂。
迄今为止，公司产品已经在上海、山东、河南、江苏、云南等地的垃圾渗滤液，焦化废水，洗煤水，制浆造纸，纺织印染，电镀废水，海水养殖（小球藻提取），蓝藻去除，城市污水等行业进行实验应用，COD 去除率达50%以上，总P、重金属去除率达80%以上，SS、浊度、色度去除率高。
尤其是应用在业内最难处理的垃圾渗滤液，焦化废水等领域，其效果显著，投资及运行成本低，具划时代意义，前景相当广阔。
随着现代工业的发展和人们生活水平的不断提高，国家对水的质量提出了更高的要求，现常用的传统絮凝剂已经难以满足现代人的高要求，而拥有诸多优势的生物絮凝剂系列产品必将在未来的水处理领域中带来革命性作用而担当重任。
三、作用机理生物絮凝剂为天然阴离子高分子絮凝剂，主要通过“桥连作用”、“电性中和作用”、“化学反应作用”机理，絮凝剂大分子借助离子键、氢键、范德华力，同时吸附多个胶体粒子，在颗粒间产生架桥现象，从而形成一种网状三维结构沉降下来；带电荷的链状生物大分子絮凝剂或其水解产物靠近胶体时，中和其表面的部分电荷，使得在胶体和絮凝剂之间、胶体与胶体颗粒之间易发生碰撞，通过分子之间的作用力而凝聚沉降；链状生物大分子絮凝剂的活性基团与被絮凝物质的相应基团发生化学反应,聚集形成较大的分子沉淀下来。
微生物絮凝剂的制备与发展方向
刖 置
是铝离子。研究发现 ， 铝离子的环境危害有 ： ①对水
生 生 物有 毒 害 ； 影 响植 物 的生长 发 育 ， 至死 亡 ； ② 甚
③ 可通 过食 物链 及 饮 用 水 ， 终 对人 类 健 康 产 生危 最
第 ３ 第 ８期 ７卷 ２１ ０ ２年 ８月
环境 科 学 与 管 理
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Ｖ０ ＿ ７ ｌ３ Ｎｏ ８ ． Ａｕ ． ２ ２ ｇ ０１
文章 编号 ：６ ４— １ ９ ２ １ ） ８— ０ ３— ３ １７ ６３ （０２ ０ ０ ８ ０
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生物絮凝剂的絮凝活性及失活动力学的研究
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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
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二
利用微生物提取 物的絮凝剂
三
直接利用微生物细 胞代谢产物的絮凝 剂
四
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
1986
Kurane等人利用红平红球菌研 制成功生物絮凝剂NOC-1，被 认为是目前发现的最好的微生物 絮 凝剂。
我国微生物絮凝剂
台湾省邓德丰从废水处理场的废 水中分离到C-62 细菌菌株产生 的微生物絮凝剂 中科院成都研究所张本兰从活性 污泥中分离得到的P-8724菌株 产生的絮凝剂
微生物絮凝剂的分类 一
第三代絮凝剂——微生物絮凝剂
汇报人：尹志超 汇报时间：2017.11
01
生物絮凝剂概述
02
生物絮凝剂的机理
目录
04
03
生物絮凝剂的优势
生物絮凝剂的现状
生物絮凝剂概述
PART 01
絮凝剂分类 生物絮凝剂发展史 生物絮凝剂概念 生物絮凝剂分类
第一部分
絮凝剂分类
无机混凝剂
有机混凝剂
微生物混凝剂
生物絮凝剂概念
微生物絮凝剂 ( Microbial flocculant， MBF) ， 是一种 天然生物高分子絮凝剂， 由
微生物产生并分泌到细胞外，
是具有絮凝活性的微生物代谢 产物 。
微生物絮凝剂的发展历史
1985
Takagi H等人研究了拟青霉素 (Paecilomyces sp.l-1)微生物产 生的絮凝剂PF101
用于墨水、蜜糖废水、 纸浆废水( 黑液)、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
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 满意效果
3 网捕卷扫
絮凝机理
电性中和 1
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 子间易发生相互碰撞 ,通过分 子间作用力凝聚而沉淀
吸附架桥 2
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 而使之形成网状结构沉 淀下来。
谢 谢 观 赏
1997
NOW
SuH.-H等人发现的DP-152絮 凝剂，首次发现杆状细菌也能产 生絮凝剂
邓述波等人从土壤中分离筛选得 到硅酸盐芽孢杆菌新变种，该菌 产生絮凝剂MBFA9，并把该絮 凝剂用于给水处理中
1976
Nakamura j.等人214种菌株中， 筛选出19种具有絮凝能力的微生 物，其中以酱油曲霉 (Aspergillus souae)AJ7002产 生的絮凝剂效果最好
网捕卷扫 3
当微生物絮凝剂投量
一定且形成小粒絮体时 , 可以在重力作用 下迅速 网捕 , 卷扫水中胶粒 ,
从而产生沉淀分离 , 称
为卷扫或网捕作用 。
第三部分
生物絮凝剂的优势
PART 03
生物絮凝剂优势
高效性
+
优异的脱 色性
+
特殊废水 的处理
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 淀物过滤性能好 ，饮用后 对人体无毒副作用