利用沼液制取生物絮凝劑及其去除重金屬效能研究.pdf

1、微生物絮凝劑因其自身具有眾多優(yōu)勢而在水處理中得到越來越多的關(guān)注，然而，然而價格昂貴的培養(yǎng)基導(dǎo)致的絮凝劑生產(chǎn)成本的提高仍舊是阻礙其應(yīng)用的主要阻礙。本課題針對培養(yǎng)基成本高這一問題進行了一定的研究探索，選取沼液作為廉價替代物。在對沼液水質(zhì)全面分析的基礎(chǔ)上，通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其成為適宜產(chǎn)絮菌生長的環(huán)境，并對發(fā)酵條件進行了優(yōu)化，最后考察了所獲得的絮凝劑去除重金屬離子的效能。實現(xiàn)了降低生物絮凝劑生產(chǎn)成本的同時，為沼液資源化提供新的途徑。
　　

2、通過對所取沼液水質(zhì)的分析，發(fā)現(xiàn)沼液中可以直接被產(chǎn)絮菌利用的營養(yǎng)物質(zhì)濃度偏低，并且試驗發(fā)現(xiàn)，直接利用沼液產(chǎn)絮效果不理想，所以需要對其進行一定的處理。研究表明，沼液經(jīng)離心處理后，不經(jīng)稀釋直接添加2g/L的葡萄糖、5g/L的K2HPO4和2g/L的KH2PO4，高溫滅菌后接菌F+，可以獲得80％以上的絮凝率。對產(chǎn)絮菌在所配制的培養(yǎng)基中生長狀況和底物利用情況進行監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)絮菌在沼液培養(yǎng)基中生長狀況良好，并且可以充分利用沼液中外加及其本身所含有

3、的營養(yǎng)物質(zhì)。通過對葡萄糖、蛋白質(zhì)、四種揮發(fā)酸的測定，發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)都可以被產(chǎn)絮菌充分進行利用。
　　以沼液作為培養(yǎng)基，對產(chǎn)絮菌發(fā)酵過程中的環(huán)境因素進行了研究。通過單因素實驗首先確定了所研究的環(huán)境因素的變化范圍，然后，利用響應(yīng)曲面法對以上因素進行了基于中心組合旋轉(zhuǎn)設(shè)計（CCD）的實驗設(shè)計，獲得了以絮凝率為響應(yīng)值的回歸方程，方差分析表明該方程擬合度好，可以很好的解釋實驗數(shù)據(jù)。通過對方程的求導(dǎo)，得出了產(chǎn)絮菌F+在沼液為培養(yǎng)基制取生物絮凝劑

4、時的最佳發(fā)酵條件：發(fā)酵溫度29.5℃、培養(yǎng)基初始 pH為7.5、接種量為8.5%、發(fā)酵時間23h，搖床轉(zhuǎn)速為140r/min，在此條件下獲得的絮凝率為87.13%，絮凝劑的產(chǎn)量為2.21g/L。
　　所獲得的生物絮凝劑應(yīng)用于模擬的含有高濃度重金屬的電鍍廢水，對Cr6+、Cu2+、Ni2+、Zn2+四種重金屬離子的去除率及單位吸附量進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，獲得的絮凝劑對Cu2+和Zn2+具有很高的去除率，可以達到90%以上；對Ni2+