生物絮凝剂的絮凝活性及失活动力学的研究

为考察生物絮凝剂MBF2 的絮凝活性,采用正交实验对其产生菌C2 的培养条件进行了优化.结果表明,培养基中主要成分的最适加入量分别为葡萄糖5g/L,(NH4)2SO4 0.5g/L,尿素5.0g/L,最适pH 值为8.0. Molish 反应和茚三酮显色反应表明,该絮凝剂的主要成分为蛋白质,是由微生物产生并分泌到细胞外的具有絮凝活性的代谢产物.发酵液的絮凝活性与细胞生长量均在培养48h 时达最大.该絮凝剂的絮凝活性受pH 值的影响较为显著,在pH6.0~8.0 范围内有较好的絮凝效果,其中pH7.0 时絮凝率最高为83.7%.热稳定性实验显示,该絮凝剂在25~40℃范围内比较稳定,但在40℃以上时,絮凝活性显著下降.为了研究生物絮凝剂MBF2 的失活动力学,建立了该絮凝剂的受热失活一级动力学方程,失活活化能为11.86kJ/mol.絮凝剂MBF2 对可溶性色素次甲基蓝的脱色率高达98.6%.     

糖蜜废液培养微生物絮凝剂及絮凝特性研究

糖蜜废液含有大量的糖类和氨基酸等营养物质,当糖蜜废液被稀释50倍,初始pH调至5.0,接入絮凝剂产生菌HHE-P7,在150r/min、30℃摇床培养,3d后可得到絮凝性物质。絮凝物质中95%的活性成分存在于糖蜜培养液的上清液中;高岭土悬浊液的pH、絮凝剂投加量以及Ca2+的添加量都对絮凝效果有影响。     

MBF-33絮凝特性研究

考察了微生物絮凝剂产生菌Z-67所产絮凝剂MBF-33的絮凝特性。研究表明,该絮凝剂为胞外分泌的蛋白质,每升发酵液可制得絮凝剂粗品0.8～1.1g,对高岭土悬浊液絮凝率最高可达97%。该絮凝剂具有热不稳定性,在100℃水浴中加热20min即丧失全部絮凝活性;该絮凝剂能在广泛的pH范围内保持较高的絮凝活性,但在pH4～9范围内最佳;Ca2+为最适宜的助凝剂,最佳投放量为3.6mmol/L,增加用量反而会抑制絮凝。该絮凝剂主要依靠蛋白质和高岭土在蛋白质活性中心的桥连作用进行絮凝。     

复合菌群产絮凝剂MAC37的特征及其在黏合剂废水中的应用

以利用复活促进因子(Rpf)从土壤和污水处理系统中分离得到的菌种作为筛选絮凝剂产生菌的菌源,采用高岭土悬浊液为活性评价体系,筛选出4株絮凝率高于50%的菌株.经两两菌株复配,构建出产高效絮凝剂的复合菌群M3+M7,该菌群经优化培养后,絮凝率达96.27%.将其产生的絮凝剂进行提纯固化得絮凝剂粗品MAC37,对其主要成分进行定性和定量分析,并将复合菌群的发酵液应用于黏合剂废水的处理.结果表明:MAC37的主要成分为多糖和蛋白质,含量分别为74.5%和20.4%;黏合剂废水经复合菌群发酵液絮凝处理后,浊度、色度及CODCr的去除率分别为92.57%、94.73%和92.12%.      

微生物絮凝剂MBF7的化学组成及絮凝特性研究

青霉菌株HHE-P7能够分泌对高岭土悬浊液具有高絮凝活性的胞外多聚物MBF7。应用无水乙醇可从发酵液的上清液中将絮凝多聚物提取出来。采用FTIR(傅立叶红外光谱)方法测定,MBF7由磷酸根、氨根、羟基和羧基等活性基团组成;通过凝胶色谱法得出此微生物絮凝剂分子量大约在3×105Da。另外根据絮凝实验结果显示,HHE-P7所产微生物絮凝剂具有较好的热稳定性,絮凝效果受到高岭土悬浊液pH、微生物絮凝剂及Ca2+投加量等因素的影响。     

一种微生物絮凝剂及其应用研究

经过分离驯化筛选,从渤海湾海边土壤中获得一株能够生产微生物絮凝剂的SY-Z5菌株,经分子生物学鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus magaterium),该生物絮凝剂与生产γ-聚谷氨酸的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)SY-ND发酵液复配使用具良好絮凝效果,采用单因素筛选及正交试验对使用条件进行优化,结果表明,絮凝100 m L 40%高岭土悬浮液时,最佳使用条件为1%Ca Cl21.0 m L,产絮菌SY-Z5发酵液1.5 m L,SY-ND发酵液0.5 m L,调pH为9。在此条件下处理焦化废水,悬浮物去除率达65.5%,说明微生物絮凝剂SYZ5与SY-ND菌株复配能够有效去除悬浮物,作为絮凝剂应用具有开发前景。     

微生物絮凝剂的絮凝性能及其絮凝形态研究

利用本实验室分离、筛选的微生物絮凝剂菌株G15,对其进行发酵培养,研究了絮凝剂投加量、絮凝反应体系pH值等对其絮凝性能的影响;对反应体系的ζ电位进行了测定,并且对所形成絮体的微观形态进行了观察。研究结果表明:该微生物絮凝剂在碱性条件下有较强的絮凝活性,当pH=10时最佳投加量为2.5mL;絮凝剂具有较强的热稳定性;加入菌株G15的发酵液后,高岭土悬浊液的ζ电位从-36.27mV显著上升至-12.97mV;并且该微生物絮凝剂产生的絮体颗粒大且结构密实,形态上有明显的分形特征。     

菌种培养条件对微生物絮凝剂合成影响的研究

微生物絮凝剂具有安全无毒、絮凝效果好、易降解、无二次污染,成本低等优点,它是微生物二次代谢的产物.微生物絮凝剂产生菌的培养条件优化,絮凝菌的筛选及在工业水处理上的应用等是国内外研究的热点.影响微生物合成絮凝剂的因素较多,主要包括微生物的基因型、细胞的生理状态以及环境因素.文章从培养基的成分、初始pH、温度等方面综述了培养条件对微生物絮凝剂合成的影响.     

一株海洋假单胞菌产生物絮凝剂去除赤潮生物的实验研究

利用一株假单胞菌(Pseudomonas sp.)的发酵液研究了该细菌产絮凝剂对东海原甲藻和裸甲藻的絮凝去除作用.结果表明,该生物絮凝剂可有效絮凝去除实验所选用两种赤潮生物,并且随絮凝剂用量的增加以及作用时间的延长,去除效果逐渐增加至最大然后基本保持恒定.有效絮凝去除赤潮生物的体积浓度为4.0%～10.0%.有效絮凝作用时间为1.5 h左右,絮凝效率与体系的pH值密切相关,pH在8.0左右絮凝效率较高.不同浓度的Ca2+、Mg2+对该絮凝剂絮凝除藻作用有一定的增效作用, Ca2+、Mg2+的最佳助凝离子浓度分别为2.0 mmol/L及4.0 mmol/L.     

培养基中磷酸盐在GA1所产絮凝剂絮凝中的作用研究

考察了一株高效产絮凝剂微生物多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa GA1(以下简称GA1)的发酵培养基以及培养基各组分的絮凝性.实验结果表明,培养基中K2HPO4、KH2PO4在CaCl2存在、pH值中性偏碱时对各种废水均有一定的絮凝性,在GA1所产絮凝剂(以下简称MBFGA1)絮凝废水的过程中起重要作用,且作用离子为PO43-和Ca2 ;这两种离子在pH值中性偏碱时能有效降低高岭土悬液的ζ电位绝对值到接近零,使胶体脱稳;PO43-和Ca2 形成絮状沉淀后,能网捕脱稳颗粒,进而在MBFGA1桥联作用下使颗粒结团沉降完成絮凝.发酵培养基虽有一定絮凝性,但效果不佳,处理后上清液颗粒平均粒径远大于发酵液处理,且絮体、泥饼性质差异大,不利于工业应用和后续处理.硫酸钡亦有一定的助凝效果,但因沉淀本身性质差异,其效果劣于磷酸钙.     

中温条件下污泥接种量对污泥-餐厨垃圾联合厌氧发酵产氢余物产甲烷的影响

污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产氢余物产甲烷可有效发挥产氢余物的资源化潜力。研究了中温条件下不同污泥接种量对污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产氢余物的影响,分析其产气产甲烷能力及反应前后体系糖类、蛋白质、挥发性脂肪酸（TVFA）、pH及氨氮（NH₃-N）的变化情况,以寻求最佳接种量与相应体系指标变化规律。结果表明:中温条件下,过低或过高的接种量下产氢余物产甲烷效果均不佳。30%接种量的体系产甲烷能力最优,甲烷百分比增速最快,并有最大累积产甲烷量171.1 mL/gDS;有机物均得到了明显的消耗,总糖降解了39.01%,总蛋白质降解了28.09%,其中糖类物质降解以可溶糖为主,不溶蛋白质与可溶蛋白质的降解量相当,反应后体系pH升高。     

微生物絮凝剂的絮凝性及抗氧化性研究

考察了一株产絮凝剂细菌BK-4所产絮凝剂的絮凝能力、组成及抗氧化性.结果表明,接种量2％、培养24 h后BK-4菌发酵液的最大絮凝率可达96.9％.发酵液的主要组成为多糖,提取方法对粗提物的絮凝率有明显影响,水溶醇沉法粗提物的最大絮凝率可达95.6％,粗提物多糖含量为1.65g/L时对DPPH自由基的捕获率可达最大值3...     

微生物絮凝剂产生菌B212的培养条件研究

对高效絮凝剂产生菌B212进行了培养基成分和培养条件的正交实验研究。实验表明,菌B212产絮凝剂的培养基成分配比(ρ)最佳方案为A4B2C1:蔗糖25g/L、尿素0.5g/L、NaCl 0.5g/L、FeSO4 0.01g/L;最佳培养条件为:培养基初始pH值5、培养温度25℃、转速160r/min。在上述最适培养条件下,培养42h产生的絮凝剂对高岭土悬液的絮凝率可达到92.5%。     

交联壳聚糖季铵盐与聚合铝复合的絮凝效果研究

研究了交联壳聚糖季铵盐与聚合铝复合后的絮凝特征。实验结果表明,壳聚糖季铵盐的絮凝效果与取代度有关,取代度在85%时絮凝效果较好。季铵盐交联后絮凝效果提高,用交联壳聚糖季铵盐与聚合铝复合,壳聚糖季铵盐与聚合铝的配比影响絮凝效果,当复合絮凝剂中壳聚糖季铵盐所占比例在20%附近时,絮凝效果最好。复合絮凝剂具有好的除浊效果,投药量低,pH值适用范围广,在达到良好的除浊效果的同时还降低了残留铝的浓度。用复合絮凝剂对造纸废水进行处理,浊度去除率可达95%,COD去除率达38%。     

淀粉废水生产微生物絮凝剂及发酵动力学特征

以淀粉生产废水为原料制备微生物絮凝剂,考察了外加磷酸盐、氮源对微生物絮凝剂产量和絮凝活性的影响,分析了絮凝菌的生长与代谢特征,检测了发酵过程中pH值、COD、氨氮、及总磷的变化规律,分别利用Logistic和Luedeking-Piret模型对絮凝菌生长和代谢产物生成的动力学过程进行了拟合,并探索了微生物絮凝剂对淀粉废水的絮凝沉降性能.结果表明,外加6g/L的磷酸盐（K2HPO4：KH2PO4=2：1,w/w）和2g/L的尿素,所制备微生物絮凝剂的产量和絮凝活性分别显著提高至0.96g/L和92.8%.在对数生长期,菌体干重、细胞浓度OD₆₀₀和菌落数分别迅速增加至1.58g/L、0.86和5.3×10⁷cfu/mL,淀粉废水培养基的COD、氨氮、总磷分别由7836、975、712mg/L迅速降低至1736、188、146mg/L. 絮凝菌发酵结束后,发酵培养基的pH值由6.8略降至6.5.絮凝菌代谢获得的微生物絮凝剂中多糖含量为96.2%,基本不含蛋白质.Logistic和Luedeking-Piret模型的拟合结果能够较好地描述絮凝菌生长和代谢产物生成的动力学过程.此外,本实验制备的微生物絮凝剂在投加量为30mg/L时,能够去除淀粉废水中48.6%的COD和71.9%的浊度.     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及产絮凝剂的周期研究

用常规的分离、纯化方法 ,从活性污泥中共分离出 32株菌株。将单菌株分别培养于“JM- 1”、“DF-1”、“PT- 1”液体培养基中 ,摇床培养一定时间后 ,以高岭土悬浊液筛选具有絮凝活性的菌种 ,由此获得 8株微生物絮凝剂产生菌 ,其中有 1株絮凝活性较高 ,初步鉴定为酵母菌 ,代号为“Dfjm- 1”,产生的絮凝剂命名为“Dtjm-1”。本文研究了“Dfjm- 1”在不同培养时间的生长情况、培养液中 p H值变化情况及絮凝活性变化情况 ,得出絮凝活性与菌生长量呈正相关关系 ,絮凝剂“Dtjm - 1”在菌生长稳定后期达到稳定活性的最高值     

Production and application of a novel bioflocculant by multiple-microorganism consortia using brewery wastewater as carbon source

The flocculating activity of a novel bioflocculant MMF1 produced by multiple-microorganism consortia MM1 was investigated. MM1 was composed of strain BAFRT4 identified as Staphylococcus sp. and strain CYGS1 identified as Pseudomonas sp. The flocculating activity of MMF1 isolated from the screening medium was 82.9%, which is remarkably higher than that of the bioflocculant produced by either of the strains under the same condition. Brewery wastewater was also used as the carbon source for MM1, and the cost-effective production medium for MM1 mainly comprised 1.0 L brewery water （chemical oxygen demand （COD） 5000 mg/L）, 0.5 g/L urea, 0.5 g/L yeast extract, and 0.2 g/L （NH4）2SO4. The optimal conditions for the production of MMF1 was inoculum size 2%, initial pH 6.0, cultivating temperature 30℃, and shaking speed 160 r/min, under which the flocculating activity of the MMF1 reached 96.8%. Fifteen grams of purified bioflocculant could be recovered from 1.0 L of fermentation broth. MMF1 was identified as a macromolecular substance containing both protein and polysaccharide. It showed good flocculating performance in treating indigotin printing and dyeing wastewater, and the maximal removal efficiencies of COD and chroma were 79.2% and 86.5%, respectively.     

利用鱼粉废水生产微生物絮凝剂的性能研究

假单胞菌(Pseudomonas sp.)GX-4-1可以利用鱼粉废水生产性能良好的微生物絮凝剂PSD-1,低温储存325 d内活性稳定.该絮凝剂具有良好的pH稳定性,对高岭土悬液的絮凝率高达90%以上.在pH=12时,该絮凝剂在沸水中加热30 min后,活性下降不到50%.经有机溶剂提取、冻干后获得的絮凝剂干粉活性回复率高达99.66%.考察了该絮凝剂对土壤悬液和大肠杆菌悬液的净化效果,发现在碱性条件下,以CaCl-2为絮凝助剂时处理效果良好.