產絮凝劑復合菌群的構建及其絮凝MAC37特性和初步應用的研究.pdf

1、微生物絮凝劑（MicrobialFlocculants，簡稱MBF）是利用生物技術，從細菌、真菌等微生物或其分泌物中提取的一類具有良好絮凝沉降性能的物質，其主要成分是多糖、蛋白質、糖蛋白、纖維素、核酸等大分子物質。它作為一種“綠色”水處理劑，具有安全、高效、無毒、可生物降解、無二次污染等優(yōu)點，從而受到廣泛關注。
　　 本研究以利用復活促進因子(Rpf，resuscitationpromotingfactor)從土壤和污水處理系統

2、中分離得到的活的但非可培養(yǎng)(VBNC，viablebutnon-culturable)菌種作為篩選絮凝劑產生菌的菌源，采用高嶺土懸濁液為活性評價體系，篩選具有較高絮凝性能的單菌株，然后根據有效生物技術(EM)原理，經兩兩菌株復配，構建出產高效絮凝劑的復合菌群。通過優(yōu)化復合菌群的培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)條件及絮凝條件，以獲得較佳的絮凝性能。采用生化反應及儀器分析法對復合菌群產絮凝劑MAC37的主要組分進行檢測。同時，以丙烯酸乳液廢水為研究對象，初

3、步探索該絮凝劑處理實際廢水的應用效果。主要結果如下:
　　 1.以Rpf從土壤和污水處理系統中分離得到的VBNC狀態(tài)菌作為篩選絮凝劑產生的菌源，篩選出4株具有較高絮凝性能的單菌株M3、M7、M8和M11，其對高嶺土懸濁液的絮凝率分別為82.24％、78.29％、72.54％和66.83％。經兩兩菌株復配，構建出產絮凝劑的復合菌群:節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)M3和金黃桿菌屬（Chryseobacterium）M7，其絮凝

4、率達87.13％。
　　 2.以菌體生長(OD660)及發(fā)酵液的絮凝率(FE)為指標，對培養(yǎng)基成分及培養(yǎng)條件進行優(yōu)化。復合菌群M3和M7的優(yōu)化培養(yǎng)基為:淀粉1.5％，(NH4)2SO40.3％，FeCl20.1％，pH7.0。復合菌群M3和M7的優(yōu)化培養(yǎng)條件為:復配比M3∶M7為0.6∶0.4，總接種量為6％(V/V)，培養(yǎng)溫度為28℃，轉速為160r/min，培養(yǎng)時間為72h。在優(yōu)化條件下，復合菌群M3和M7的發(fā)酵液對高嶺土懸

5、濁液的絮凝率達96.27％。
　　 3.此復合菌群產生的絮凝活性物質主要分布在發(fā)酵離心上清液中，且在加熱溫度60℃內，其絮凝率保持在92％以上，具有較好的熱穩(wěn)定性。其較佳的絮凝性能條件為:在100ml4g/L的高嶺土懸濁液中，pH調至8.0，絮凝劑的投加量為1.5ml，助凝劑1％CaCl2投加量為3ml。在優(yōu)化的絮凝條件下，此復合菌群產絮凝劑對高嶺土懸濁液的絮凝率大于98.23％。
　　 4.對復合菌群的發(fā)酵液進行提純固

6、化，得到黃色粉末狀的絮凝劑粗品MAC37，其產率為1.02g/L。對絮凝劑MAC37的主要組分進行定性和定量分析可知，MAC37既含有蛋白質又含有多糖，其蛋白質和多糖含量分別為20.4％和74.5％，為含有少量蛋白質的多糖物質。
　　 5.絮凝劑MAC37及聚合氯化鋁(PAC)處理丙烯酸乳液廢水的應用試驗表明，采用絮凝劑MAC37處理丙烯酸乳液廢水較PAC處理效果好。絮凝劑MAC37最佳的工藝條件為:MAC37投加量為16ml/

7、L，助凝劑1％CaCl2用量為40ml/L，調節(jié)廢水pH至8.0，攪拌方式為:先快速攪拌(230r/min～250r/min)1min，然后中速攪拌(130r/min～150r/min)6min，再慢速攪拌(30r/min～50r/min)10min，停止攪拌后，絮凝沉降的靜置時間為15min。在最佳的絮凝條件下，丙烯酸乳液廢水經絮凝劑MAC37處理后:濁度、色度及CODcr去除率分別為92.57％、94.73％和92.12％。