微生物絮凝剂的产生条件及絮凝性能研究

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本文从旱地土壤样品(采自浙江大学华家池校区桑地)纯化筛选得一株高效产絮凝剂产生菌B-9,研究了B-9在不同的生长时期产絮凝剂的能力以及在不同的碳源、氮源及不同的碳氮比条件下合成微生物絮凝剂的能力,探讨了絮凝体系的pH值、金属阳离子以及Ca2+的浓度的变化对微生物絮凝剂的絮凝性能的影响,同时考察了微生物絮凝剂在100℃条件下的热稳定性能,并测定了微生物絮凝剂的主要组份。最后用实际废水测试了微生物絮凝剂的使用效果。 研究结果表明:在培养初期,培养液的絮凝活性则随菌生长量的增加而同步升高。在稳定后期即培养72 h时达到最高,当培养至132 h菌体进入衰亡期。因此,在实验设计条件下,微生物絮凝剂的最佳收获时间为72 h。 葡萄糖、乳糖、蔗糖、乙酸钠等都可以是B-9分泌絮凝剂的良好碳源,可溶性淀粉作为碳源时,可显著的促进菌体的繁殖生长。是葡萄糖等作为碳源时的50多倍。柠檬酸钠则既不能促进菌体的生长,也不利于絮凝剂的分泌。 无论NH4Cl、(NH42SO4、NH4NO3、NaNO3等无机氮还是脲、酵母汁等有机氮,均可有利于细菌产生絮凝剂,其中,以脲作为氮源时,絮凝率最高达98.4%。酵母汁可以显著的促进B-9的生长。 当碳源和氮源的质量比为2.5和5.0,絮凝活性保持在95%以上。保持氮源的浓度不变,增加葡萄糖浓度使比值为10.0和15.0时,絮凝活性有所下降。在比值为20.0时,絮凝活性略有回升,但都能保持在90%以上。 当絮凝体系在pH值为2.0的强酸性条件下,絮凝作用很弱。当pH值提高到4.0时,絮凝活性迅速提高,随着pH的升高,絮凝活性增大。 絮凝体系中的二价、三价阳离子的Cu2+、Al3+、Mg2+、Fe2+和Ca2+均有较好的促进作用,Na+则几乎没有促进作用。 当絮凝体系中CaCl2浓度在0-0.8g/L范围内,微生物絮凝剂的絮凝活性快速上升,在0.8g/L时最高达96%。当浓度大于0.8g/L时,随着CaCl2浓浙江大学硕卜:学位论文度的升高,絮凝活性下降。 随着加热的进行,当加热时间在30min以内,絮凝活性略有升高,在加热进行70min时,絮凝活性稍有降低,但保持了常温下具有的絮凝活性。说明B一9产生的微生物絮凝剂具有很高的热稳定性。 实验室提取微生物絮凝剂获粗提品3.279/L,其中含聚多糖2.039/L,占总重量的62.1%。蛋白质含量为0.579/l,占17.4%。 在处理污水厂二沉池进水以及造纸废水等高浊度废水时,微生物絮凝剂显示了较高的絮凝性能,达到了94.7%。在处理含SS较低的二沉池出水时,有64.4%的去除率,而在处理华家池水等自然水体时,絮凝性能较差。
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