微生物絮凝剂对高浓度重金属离子废水絮凝作用研究

文章研究了胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)产生的微生物絮凝剂(MBF)对高浓度重金属离子模拟废水的絮凝作用。采用的方法是将10mLMBF分别加入到100mL含Fe3+、Al3+、Pb2+、Zn2+、Ca2+和Mg2+的模拟废水中,分析MBF对不同重金属离子(浓度范围100~1000mg/L)模拟废水的絮凝作用。结果表明,不同重金属离子模拟废水经MBF处理后,出现明显不同的絮凝现象;随着废水重金属离子浓度增大,絮凝处理效率降低;废水经MBF处理后pH值比原水pH值下降。研究结果为进一步研究微生物絮凝剂处理含重金属离子废水提供参考资料。     

开发微生物絮凝剂——MBFA9的研究

以黄豆浆和黄豆渣为氨源所生产的微生物絮凝剂黄豆浆——MBFA9处理粉煤灰模拟废水效果良好，絮凝率达到97.2％，优于传统絮凝剂非离子型PAM。     

复合生物絮凝剂CBF-1的絮凝作用机理研究

采取PAC+絮凝剂的复配方式开展高岭土悬浊液烧杯实验,考察了复合生物絮凝剂CBF-1、CBF-1溶解物及微生物絮凝剂MBF8的絮凝特性,并借助iPDA仪分析和扫描电镜、光学显微镜观察等手段,比较分析了絮凝过程及絮体特性的差异.结果表明,各复配絮凝的浊度去除效果排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8,CBF-1投加量1 mg·L-1时,浊度去除率可达到97.5％;絮体强度排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8,絮体恢复因子排序为MBF8＞CBF-1溶解物＞CBF-1,絮体大小排序为CBF-1＞ CBF-1溶解物＞MBF8.单独投加PAC或投加PAC+MBF8的情况下,形成的絮体形态相对规整、密实;投加PAC+ CBF-1溶解物或投加PAC+ CBF-1形成的絮体则相对无序、疏松,CBF-1作用下絮体大、沉降快.CBF-1中高电荷MBF8组分及大分子羧甲基纤维素、羧甲基多聚糖等组分具有强的电荷中和与桥联协同增效作用;CBF-1还含有纤维素、木质素等大分子量且带多种官能团的不溶性组分,在桥联和吸附过程中也起着重要作用.     

微生物絮凝剂MBF10的净水性能和机理研究

介绍了一株棒状杆菌属(Corynebacterium)微生物絮凝剂MBF10,显色反应、紫外扫描和GC-MS分析均表明其富含羧基的多糖,是一种阴离子絮凝剂。该絮凝剂具有广谱絮凝作用,对猪场废水、啤酒废水、生活废水、油脂废水有较好的絮凝作用,适宜的条件下可达95%以上。实验表明其絮凝机理是以吸附架桥为主。     

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。     

青霉菌HHE-P7利用酱油废水产生微生物絮凝剂的研究

研究了微生物絮凝剂产生菌（HHE—P7）在酱油废水中产生微生物絮凝剂的絮凝特性。实验表明：酱油废水由于碳源丰富，是一种良好的培养基。HHE—P7菌最佳培养条件：COD为20000mg／L．K2HPO4为1．0g／L。培养3d。最佳絮凝条件为在1L含高岭土水中投加10～15mL微生物絮凝剂（MBF7）。pH调至9，则絮凝率为90％以上：微生物絮凝剂在水系中主要起吸附架桥的作用。     

多粘类芽孢杆菌GA1所产絮凝剂的絮凝性能研究及机理探讨

采用正交絮凝、粒度检测及电镜扫描考察了多粘类芽孢杆菌GA1所产絮凝剂（MBFGA1）对高岭土溶液、土壤悬浊液、洗煤废水及垃圾渗滤液4种废水的絮凝性能,并利用蒽酮试验和红外光谱对絮凝剂成分进行了初步鉴定.在正交絮凝实验获得的最佳絮凝条件下,絮凝剂对高岭土溶液、土壤悬浊液、洗煤废水和垃圾渗滤液的絮凝率分别高达99.53%、99.50%、98.2%和75.60%,絮体沉降速度分别为0.03 m/s、0.025 m/s、0.025 m/s和0.005 m/s;土壤悬浊液中颗粒絮凝后平均粒径增大且大于10　μm,其余３种废水中颗粒平均粒径减小且小于10　μm;电镜扫描结果显示,絮凝前后废水颗粒的形态均从棱角分明转变为包埋的无棱角;EDTA、HCl以及尿素检验发现4种颗粒与絮凝剂分子间靠离子键结合;蒽酮反应及红外光谱结果显示该絮凝剂为含有较多羟基及羧基等官能团的多糖大分子.实验结果表明絮凝剂对高颗粒物浓度废水有很好的处理效果,其絮凝机理主要是吸附架桥作用.     

高活性絮凝剂产生菌群的构建、培养及应用研究

从筛选到的絮凝剂产生菌中构建出能比单一菌群产生更高絮凝活性的复合菌群——复合菌群1（BAFRT4＋CYGS1）．为降低复合菌群1的培养成本,尝试用啤酒废水替代葡萄糖作为培养基中的碳源和能源并获得成功．在优化培养条件下,复合菌群1所产MBF的絮凝活性达96.8％．复合菌群1所产MBF对靛蓝印染废水有良好的处理效果,最大CODCr去除率和脱色率分别达79．2％和87．6％．     

微生物絮凝剂对膨润土悬液的絮凝效果试验

从活性污泥中筛选到20株絮凝剂产生菌，经复筛得到一株高效絮凝剂产生菌MBFⅡ－3，以膨润土悬液为絮凝对象，研究了MBFⅡ－3投加量、温度和pH对絮凝活性的影响；用MBFⅡ－3培养液对生活污水、汾河水等进行了絮凝实验，结果表明，浊度去除率均在90％以上。     

MBFA9对蛋白核小球藻生长的影响研究

以蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）实验生物,以生物量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活力的变化为指标,研究了不同浓度的高效微生物絮凝剂MBFA9对蛋白核小球藻的毒性效应,结果表明：低浓度短时间内MBFA9可以抑制蛋白核小球藻的生长,随着时间的延长,抑制作用减弱并最终消失;高浓度MBFA9最终可以轻微促进蛋白核小球藻生长,但SOD比活力和POD比活力稳定,表明未启动抗氧化酶系统和非酶抗性系统,对藻细胞不构成伤害。初步证明,絮凝剂MBFA9无急毒反应,是一种安全的、无毒的、对生态环境友好的微生物发酵制品。     

以稻草秸秆为底物制取复合型生物絮凝剂的研究

以稻草秸秆作碳源,采用两段式发酵工艺制取复合型生物絮凝剂,首先通过纤维素降解菌HIT-3对稻草秸秆进行生物降解,再使产絮菌F2-F6利用秸秆糖化液替代葡萄糖制备生物絮凝剂,并定量分析了复合型生物絮凝剂的产量.结果表明,预处理后的秸秆还原糖产率达到10.6%,纤维素酶活性最大为0.13U/mL,TOC含量不断增加,TN含量不断减少,纤维素降解菌株对稻草秸秆具有很好的降解作用,生物絮凝剂絮凝率为90%.向秸秆糖化液中补加0.2g/L酵母膏调整发酵液营养比例,可使产絮高峰期提前,絮凝率达到95%.每t稻草秸秆可以制取复合型生物絮凝剂44kg.     

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.      

2株芽孢杆菌利用不同碳源生产絮凝剂的研究

探讨了在纯培养和混合培养的条件下,2株芽孢杆菌F2和F6生产高效絮凝剂过程中对碳源的利用情况.研究表明,多种分子量在200以下的有机物能够作为碳源用于高效絮凝剂的生产,包括:单糖、双糖、醇、有机酸和酯类等,具有一定的普适性.发现利用废糖蜜、生物制氢废液和纤维素糖化液等廉价的生物质废料能够生产出性能良好的生物絮凝剂.     

黄泔水发酵微生物絮凝剂B-12的研究

以黄泔水为廉价培养基,对絮凝剂产生菌B-12进行发酵培养,用单因素实验和正交设计试验,考察了培养基条件对絮凝剂产生菌絮凝效果的影响。结果表明:B-12的优化培养条件为:黄泔水体积分数为12.5%,硫酸铵为0.5g/L,温度为28℃,初始培养pH为6.5。在此条件下所产生的絮凝剂对高岭土悬液絮凝率高达81.2%。利用黄泔水生产的微生物絮凝剂B-12对化粪池废水、城市生活污水和土壤悬浊液具有良好的絮凝效果。     

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.     

一株Pseudomonas sp.的分离鉴定与所产絮凝剂性能研究

从土壤中分离筛选出一株絮凝剂产生菌,命名为C-2,通过nPCR扩增试剂盒鉴定得出这株絮凝剂产生菌为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens);絮凝性能实验表明:生物絮凝剂(命名为PS-2)在碱性条件下,以CaCl2作为助凝剂处理高岭土悬浊液时,用量仅为20mL/L,搅拌强度要求不高,能够使高岭土的絮凝率达到98%以上,絮体形成快,矾花大,沉降速度快,且温度的影响不大;将PS-2应用于多种高浊度废水的处理中,结果表明其对多种废水均具有良好的絮凝效果;成分分析表明PS-2是一种多糖和核酸的混合物。     

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     

聚丙烯酰胺对聚合物驱含油污水中油珠沉降分离的影响

研究发现阴离子聚丙烯酰胺(HPAM)对聚合物驱含油污水处理有正反2方面影响.聚合物能增加污水粘度,降低油珠上浮速度,而且聚合物能增加油水界面水膜强度,延缓油珠聚并时间,这是聚合物对油珠沉降分离的不利影响;同时,聚丙烯酰胺具有絮凝性,能将水中油珠连接到一起,有利于油珠聚并.当聚丙烯酰胺相对分子质量为2.72×10⁶,浓度小于800mg/L时,絮凝作用大于粘度作用,有利于油珠的沉降分离.初始油珠粒径小是聚合物驱含油污水难处理的主要原因.横向流除油器可以加速油珠聚并,缩短沉降时间,适合处理聚合物驱含油污水.