微生物细胞的絮凝与微生物絮凝剂

比较了普通絮凝剂与微生物絮凝剂在絮凝微生物体方面的机理、性能、应用状况及发展趋 势.重点探讨了微生物絮凝剂的作用机理、开发状况与应用特点及潜力.提出了今后这方面的研究方向.     

微生物絮凝剂有效真菌的筛选

通过真菌培养基（马铃薯培养基），对旱田土壤和活性污泥中的微生物进行筛选分离，得到3株絮凝率超过67％的菌株，其中絮凝率超过75％的高絮凝活性菌株1株——MZ52。将MZ52在产絮凝剂的培养基中进行发酵培养后，对1000mg／L高岭土悬浮液絮凝，得出MZ52菌产絮凝剂最佳培养条件，分别为摇床转速160r／min，培养时间90h，初始pH值为8．0，培养温度为40℃。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选

从废水、土壤、活性污泥中筛选到2株絮凝剂产生菌。参照伯杰氏手册进行菌种分类鉴定,初步确定均属氮单胞菌属（Azomonas sp.)。将Azomonas sp.在产絮凝剂的培养基中进行发酵培养后,测定其对高岭土悬浮液的絮凝活性。废水絮凝实验表明,该菌种所产絮凝剂絮凝效果明显,可絮凝各种水溶液中的悬浮物质。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选

从废水、土壤活性污泥中筛选到２标絮凝剂产生菌。参照伯杰氏手册进行菌种鉴定,初步确定均属氮单胞菌属（Ａｚｏｍｏｎａｓ ｓｐ．）。将Ａｚｏｍｏｎａｓ ｓｐ．在产絮凝剂的培养基中进行发酵培养后,测定其对高岭土悬浮液的絮凝生。废水絮凝实验表明该菌种所产絮凝剂絮凝效果明显,可絮凝各种水溶液中的悬浮物质。     

微生物絮凝剂的研究与应用进展

本文综述了微生物絮凝剂的发展及研制、应用现状,系统介绍了当前微生物絮凝剂的重点研究工作,并对其发展趋势做了科学的预测。     

微生物絮凝剂研究与应用进展

本文论述了微生物絮凝剂开发应用的必要性,介绍了微生物絮凝剂的种类和研究概况,分析了微生物絮凝剂的絮凝机理及其影响因素,列举了微生物絮凝剂的应用实例,认为今后微生物絮凝剂在环境污染治理中、特别是在回收废水中有益物质的过程中将占据重要地位。     

中国微生物絮凝剂的生产研究现状

微生物絮凝剂具有降解性能好、应用广泛、成本低、操作简单及不会导致二次污染等优点,正日益引起人们的广泛重视.综述了微生物絮凝剂的开发研究状况,系统介绍了微生物絮凝剂的培养条件、产絮凝微生物生长的影响因素以及中国目前利用废水生产微生物絮凝剂的现状,并指出了微生物絮凝剂生产的现存问题和发展方向.     

微生物絮凝剂产生菌的培养条件

讨论了微生物絮凝剂产生培养条件,研究表明该菌最适碳源为葡萄糖,最适氮源为尿素,最适培养温度为30℃,最适pH值为8左右,试验还发现过量的通气量不利于絮凝剂的合成。     

简单芽孢杆菌产高效微生物絮凝剂

通过从绿化植物根际土壤和污水处理厂的活性污泥中分离筛选絮凝剂产生菌,得到一株稳定高效的微生物絮凝剂产生菌PS1,根据形态学特征、生理生化实验以及16S rDNA序列分析将其鉴定为简单芽孢杆菌(Bacillus simplex)。对菌株PS1产生絮凝剂的最佳培养时间、絮凝活性分布以及pH、CaCl2、絮凝剂投量对絮凝效果的影响进行了研究,并考察了其对实际废水的絮凝效果。结果表明,菌株PS1产絮凝剂的最佳培养时间为36 h,产生的絮凝活性物质全部存在于发酵液离心后的上清液中;当pH为7.0～8.5、CaC12投量为0.25～0.35 g/L、发酵液投加量的体积分数为1.5%～2.5%时,菌株PS1发酵液对4 g/L的高岭土悬浊液的絮凝效果最佳,絮凝率达到97%。菌株PS1所产絮凝剂对城市污水、啤酒废水、淀粉废水、医院废水的絮凝率可达90%以上。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝特性

采用常规的微生物学方法,从垃圾渗滤液中筛选到一株高效微生物絮凝剂产生菌LB1,根据其形态学和生理生化特征初步鉴定该菌株属于假单胞菌属,命名为Pseudonomas sp. LB1。LB1所产微生物絮凝剂的絮凝特性的研究结果表明,LB1的最佳产絮凝时间为96 h,所产絮凝活性物质主要是其生长过程中的胞外分泌物和细胞生长后期的次级代谢产物,菌体细胞本身具有一定的助凝作用。LB1所产絮凝剂最佳加样量为3％（体积分数V/V）;对pH的适应范围较宽,在4～10之间具有较高的絮凝活性,均大于75％;温度为25℃时絮凝率为86.3％,在25～60℃之间,絮凝率基本保持稳定;LB1所产絮凝剂对几种废水具有较好的絮凝效果。     

微生物絮凝剂PF-2的成分分析及絮凝机制研究

筛选得到的荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)产生的絮凝剂——PF-2在处理高岭土悬浊液时,具有用量少、絮凝效果好等优点,对高岭土悬浊液的絮凝率可达96.5%.呈色反应和紫外扫描的测定结果表明,PF-2大部分为胞外分泌的多糖,含有少量的核酸,提取后每升发酵液可制得絮凝剂粗品2.3 g;ζ电位测定及氢键和离子键检验结果表明,PF-2与高岭土颗粒之间的作用力为离子键;红外光谱扫描分析PF-2中含有O-H、C-H、C＝C和C-O-C等多糖的特征吸收峰;利用扫描电镜观察絮体形态表明,絮体结构密实,其絮凝机制为PF-2和高岭土以离子键的形式结合,之后通过架桥作用絮凝沉淀.     

基于剩余污泥的超声法提取微生物絮凝剂

通过超声系列实验,对超声法从剩余污泥中提取微生物絮凝剂(MBF)进行了系统研究。从剩余污泥中提取的MBF在碱性条件下表现出较好的絮凝活性。提高污泥浓度有利于提取出较高絮凝活性的MBF。由于超声波的破解作用,超声频率或功率过高均不利于MBF的提取。在20 kHz的超声频率下,连续超声比脉冲为1、4或8 s超声时的提取效果均要好。经过工艺优化,采用20 kHz、120 W的超声波对剩余污泥(19.4 g/L)连续超声30 s,所提取的MBF对高岭土悬浊液的絮凝率接近70%。结果表明,超声法可用于从剩余污泥中直接提取MBF,在降低MBF生产成本的同时实现污泥的资源化利用。     

微生物絮凝剂L-3絮凝性能及废水处理研究

研究了影响微生物絮凝剂L 3絮凝活性的因素 ,并考察了其在染料废水处理方面的应用前景。结果表明 ,该絮凝剂絮凝膨润土悬浮液的最适宜pH值为 8,Ca2 + 、Mg2 + 等阳离子对其絮凝具有促进作用 ,对酸性湖兰A、碱性品红、活性翠绿KN R和直接深紫NM具有较好的脱色性能 ,脱色率分别达到 93%、84 2 %、75 5 %和 86 %。对赣州毛纺厂印染废水的处理结果为 :脱色率达 94 0 % ,COD去除率为 70 8%。     

微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的CCD优化及絮凝机制

应用CCD（中心复合设计）法研究了微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的最佳条件组合,并根据傅里叶变换红外光谱与环境扫描电镜分析讨论了絮凝机制。CCD设计以Cd（Ⅱ）去除率为响应值,优化Cd（Ⅱ）初始浓度、MBFGA1投加量、溶液初始pH和反应时间4种因素。方差分析显示,模型F值为11.71,P〈0.0001,相关系数R=0.9154,拟合模型极显著,Cd（Ⅱ）初始浓度、pH和反应时间为显著性因素。在最优化条件下：Cd（Ⅱ）初始浓度23.60 mg/L,MBFGA1投加量27.74 mg/L,pH为9.5,反应时间15.97 min,检测实验Cd（Ⅱ）去除率高于99.5%。傅里叶变换红外光谱图表明,絮凝剂分子上羧基、羟基、磷酸基等官能团参与了絮凝过程,并形成了氢键。结合环境扫描电镜图分析得出,MBFGA1的絮凝机制包括化学反应、吸附架桥、氢键和范德华力结合等作用。     

复合型微生物絮凝剂絮凝条件的优化

采用富集-分离-筛选的方法,从土壤中筛选得到3株具有较高絮凝活性的菌种,将其两两混合培养后,发现其对高岭土悬液的絮凝率均有较明显的提高,并且具有更好的热稳定性。实验结果表明,其最佳絮凝条件为:在pH=9时,微生物絮凝剂的最佳投量为2.0 mL,以2.0 mL 2.0%的CaCl2为助凝剂,对100 mL浓度为1 g/L的高岭土悬液的絮凝率可以达到90%以上;在与无机絮凝剂(10%PAC)和有机絮凝剂(0.1%PAM)的对比中,表现出了更高的絮凝活性和更好的絮凝效率。     

微生物絮凝剂用于河道疏浚底泥快速脱水的研究

河道疏浚底泥含水率高、体积庞大,不便于储存、运输和资源化利用。首先需要对其进行减量化,使其快速脱水。通过筛选获得一株高效的微生物絮凝剂产生菌F22,通过试验获得其最佳培养条件:葡萄糖为碳源,酵母膏和尿素为氮源,培养时间为60h,培养温度为32℃。将F22菌株所产絮凝剂应用于底泥脱水,试验结果表明,当底泥泥浆(含水率为93%)体积为100mL时,絮凝体系最佳pH为8～10,助凝剂CaCl2最佳投加量为4～5mL,F22菌株发酵液最佳投加量为3mL;絮体在1min左右大部分沉降至底部,F22菌株所产絮凝剂能够使底泥快速脱水。F22菌株所产絮凝剂在絮凝过程中起作用的是糖类物质,其通过氢键结合力产生絮凝作用。     

基于油酸钙加强析出及微生物絮凝剂GA1去除孔雀石绿的方法

提出利用油酸钙(Ca(OL)2)加强析出和微生物絮凝剂GA1(MBFGA1)絮凝作用去除水溶液中阳离子染料孔雀石绿(MG)的方法。该方法将油酸纳(NaOL)对MG的增溶作用和Ca2+对增溶了MG的NaOL胶团(NaOL-MG胶团)的作用结合起来,使MG以吸附在Ca(OL)2上的悬浮颗粒物的形式从水溶液中析出,随后利用微生物絮凝剂GA1(MBFGA1)将其絮凝沉降。考察了各因素NaOL、Ca2+、MBFGA1的投加量对MG去除率及NaOL与Ca2+相互作用的影响。基于这些研究,利用响应面分析法(RSM)和环境扫描电镜分析(ESEM)对MG去除机理及NaOL与Ca2+之间结合机理进行了探讨。在最优的反应条件下,MG 0.14 mmol·L-1,NaOL 9 mmol·L-1,Ca2+ 9 mmol·L-1,MBFGA1 4 mL,MG去除率可达98.13%。实验结果显示该方法高效环保,在实际染料废水处理中具有较大的应用潜力。     

微生物燃料电池-零价铁耦合工艺的构建及除砷性能

为了更为有效地利用微生物燃料电池(MFC)所产电能并提高零价铁(ZVI)去除污染物工艺的效率,构建了微生物燃料电池-零价铁(MFC-ZVI)耦合工艺,并将其应用在三价砷水溶液的处理中。实验结果表明,在该耦合系统中,ZVI直接利用了MFC所产生的低压电能,铁腐蚀速率和除砷效率因此得到显著提高。实验所用MFC的最高稳定产电电压为0.52 V,电解过程中MFC的库伦效率为4.59%,以二价铁离子计算的电流效率为72.74%。反应结束后,溶液的pH值由反应前的8.0升高到8.5。两体系中铁氧化物产生量的差异以及铁氧化物形态分布的不同可能是导致其除砷效果不同的主要原因。     

固态微生物菌剂的制备及其在好氧堆肥中的应用

与液态微生物菌剂相比,固态菌剂的保藏时间长,菌种不易退化失活,且便于存储及运输,对降低菌剂运输及使用成本具有重要意义。在优化固态微生物菌剂制备关键影响因素的基础上,通过3因素3水平正交实验获得了最佳制备方法,即以腐熟物料作为载体,投加4%的海藻糖,含水率为15%。将所得固态微生物菌剂保存一定时间后,以食品厂污水处理剩余污泥和玉米秸秆的混合物为堆肥原料进行好氧堆肥,发现不同保存时间的固态微生物菌剂的堆肥效果相近,均可使堆体在18 h左右进入55 ℃以上的高温期,高温持续时间长,所得堆肥产品的理化性质也相差不大,且均符合我国生物有机肥标准(NY 884-2012)中的相关要求,所得固态菌剂的制备方法具有重要的实际价值。     

培养基对菌产微生物絮凝剂的影响研究

研究了培养基成分种类及其用量对菌产微生物絮凝剂的影响。结果表明,较高的C/N比对菌产絮凝剂有利,碳源中的蔗糖是菌株Aeromonassp.N11产絮凝剂的良好碳源,氮源以采用复合氮源为佳。培养基中加入酵母膏有利于絮凝剂的产生。NaCl能够促进所产絮凝剂的絮凝活性,碳源蔗糖和氮源脲对菌产絮凝剂的影响最大。利用正交实验得出产絮凝剂培养基的最佳配比为蔗糖20g/L,酵母膏08g/L,脲05g/L,硫酸胺05g/L,NaCl7g/L。