生物絮凝剂(Bioflocculant)是一类由微生物产生的可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝聚、沉淀的特殊高分子代谢产物。它是利用生物技术,通过微生物发酵、分离提取而得到的一种新型、高效绿色水处理剂,具有高效性、无毒、无二次污染及生物可降解等优点。然而,目前由于生物絮凝剂生产成本高、絮凝机理研究不深入等原因,影响并阻碍了生物絮凝剂的发展与应用。　　 本论文旨在开发一种生物絮凝剂的低成本发酵培养基,通过考察其絮凝特性初步推测絮凝机理,并探索该生物絮凝剂在制糖工业中的实际应用效果。主要研究工作及成果如下:　　 (1)以地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis CGMCC2876为出发菌株,确定了生物絮凝剂合成的最佳发酵培养基组成为:20 g/L糖蜜,0.4 g/L尿素,0.4 g/LNaCl,0.2 g/L KH2PO4,1.6 g/L K2HPO4,0.2 g/L MgSO4。在该培养条件下,16 h生物絮凝剂絮凝活性可达到650U/mL,培养基原材料成本降低为原来的1/5。　　 (2)考察了生物絮凝剂浓度、阳离子种类、高岭土溶液pH、浓度和温度等条件对该生物絮凝剂絮凝效果的影响。结果显示:生物絮凝剂的最佳浓度4mg/L;一价和二价阳离子对生物絮凝剂均有助凝作用(二价阳离子效果较好),三价阳离子效果差甚至有抑制作用;高岭土溶液最佳pH5-11;高岭土溶液最佳浓度2-10g/L。高岭土溶液温度对生物絮凝剂的絮凝效果影响不大。结合生物絮凝剂絮凝高岭土前后的Zeta电势测定、不同化学试剂处理絮体情况及絮凝前后红外光谱谱图分析,初步推测该生物絮凝剂的絮凝机理是:Ca2+压缩高岭土颗粒双电层,中和颗粒表面电荷,使得颗粒脱稳从而产生凝聚现象;生物絮凝剂可与高岭土颗粒发生化学吸附,同时Ca2+也与生物絮凝剂羧基配位结合(离子键为主)在高岭土颗粒之间架桥,从而形成大颗粒絮凝沉降。　　 (3)本研究尝试将该生物絮凝剂应用于制糖工艺,结果显示,生物絮凝剂处理甘蔗汁澄清效果与聚丙烯酰胺相当。生物絮凝剂取代聚丙烯酰胺作为糖用絮凝剂具有可行性。