我国规模化养殖业的高速发展,带来了巨大的环境压力,其中猪场污水是主要的污染来源,猪场污水含有高浓度悬浮物和氨氮,是较难处理的一类有机污水。国内外主要采用厌氧—好氧技术方法进行处理,虽然厌氧处理能够很大程度上降解污水中的有机污染物,但是,厌氧出水悬浮物浓度仍然很高,尤其是氨氮基本没有被去除。需要对猪场污水厌氧消化液进一步处理,应用最多的是SBR处理技术。但高浓度的悬浮物通常会加大微生物的处理负荷和冲击负荷,导致污水处理效果不佳。鉴于此,高效去除悬浮物的絮凝技术逐渐引起人们的重视。化学絮凝剂由于高效、廉价而被广泛应用,但会危害人类身体健康并增加环境风险。与其相比,微生物絮凝剂具有安全、无毒、可生物降解、无二次污染等优点,因此近年来有关微生物絮凝剂的研究日益受到青睐。本研究通过对猪场污水及污泥微生物的分离纯化获得高絮凝活性的絮凝剂产生菌,利用分子生物学方法鉴定菌株,优化其产絮凝剂培养条件,并进行廉价碳氮源的替代试验,制备絮凝剂进行猪场污水絮凝的应用试验研究其絮凝猪场污水悬浮物的效果。1.絮凝剂产生菌的分离、筛选及鉴定。为了获得对猪场污水具有高效絮凝作用的絮凝剂产生菌,以猪场污水和污水沉淀池污泥为分离源,采用稀释涂布平板及平板划线法分离,以发酵液对猪场污水絮凝效果进行筛选,对所筛的菌株进行形态学和分子生物学鉴定。结果从污水和污泥样品中共分离出41株表面光滑湿润具有絮凝活性的菌株,得到6株对猪场污水具有较好絮凝效果的菌株,其中FD-14菌株对猪场污水的絮凝效果最好,可达80.1%。其16S rDNA系列长度为1463bp,与芽孢杆菌属的多个菌株具有同源性,与Bacillus amyloliquefaciens(KP059106.1)的同源性达到99%,采用Mega4.0软件对菌株进行系统发育分析,确定其为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens。2.絮凝剂产生菌培养条件优化研究。为研究絮凝剂产生菌FD-14最佳培养条件,测定其生长曲线,通过单因素和正交试验探索了培养时间、温度、初始pH和转速对该菌产絮凝剂的影响。菌株FD-14的絮凝活性与菌体生长量关系表明,该菌发酵动力学类型属于II型,即发酵时间与产物合成部分偶联。其最适培养条件为温度33℃、初始pH6.6,转速150 r/min、培养时间42h。转速、pH和培养温度对絮凝率的影响均达到了极显著水平(P<0.01)。3.絮凝剂产生菌碳氮源优化。在最适的培养条件下,研究廉价碳氮源替代菌株FD-14标准培养基的中试剂级氮碳源的可行性,以便工业化生产降低生产成本。廉价碳源有麸皮、玉米粉、淀粉,廉价氮源有豆粕粉、氯化铵和尿素。结果表明,菌株FD-14利用淀粉作为其廉价碳源替代发酵培养基的絮凝率为80.80%,与原标准培养基差异不显著(P>0.05);廉价氮源的替代效果普遍不佳,效果最好的氯化铵,其絮凝率仅为67.38%,显著低于原标准培养基(P<0.05)。4.生物絮凝剂应用研究。为研究生物絮凝剂的应用条件,通过单因素试验探索了发酵液添加量和助凝剂氯化钙添加量对该菌产絮凝剂絮凝猪场污水效果的影响。并制备发酵液在猪场污水处理站进行生产性试验,每批絮凝3吨猪场污水,以研究微生物絮凝剂在生产中的应用效果。结果表明,其絮凝率可以达到79.0%。