絮凝劑產(chǎn)生菌GA1及所產(chǎn)絮凝劑MBFGA1的研究.pdf

1、微生物絮凝劑是微生物在生長過程中所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，其主要成分為多糖、糖蛋白、蛋白質(zhì)、纖維素、核酸等。與其它絮凝劑相比，微生物絮凝劑具有種類多、來源廣、培養(yǎng)條件粗放、絮凝性能好、無環(huán)境毒性等特點。由于傳統(tǒng)的絮凝劑存在不同的缺陷，尤其是鋁系絮凝劑和聚丙烯酰胺類絮凝劑具有環(huán)境毒性。因此，微生物絮凝劑自從問世以來便受到廣泛的關(guān)注，具有重要的研究價值和應(yīng)用前景。 多粘類芽孢桿菌Paenibacillus polymyxa GA1為本實驗

2、室從土壤中篩選出來的一株高效產(chǎn)絮菌株，所產(chǎn)絮凝劑MBFGA1具有廣泛的絮凝、脫色作用。本論文針對GA1培養(yǎng)特性以及所產(chǎn)絮凝劑MBFGA1產(chǎn)生情況、絮凝性能等方面展開了廣泛深入的研究，主要工作有： (1)考察了MBFGA1理化性質(zhì)、絮凝效果、影響因素；(2)考察了GA1發(fā)酵培養(yǎng)基以及各組分的對絮凝的影響，并深入研究影響機理；(3)研究磷酸鹽對GA1培養(yǎng)過程參數(shù)、MBFGA1化學(xué)構(gòu)成和產(chǎn)生情況的影響及機制；(4)研究了GA1菌株和MBFGA

3、1對重金屬銅離子的去除情況。 研究表明，MBFGA1主要成分為多糖，熱穩(wěn)定性良好；GA1發(fā)酵液在CaCl<,2>存在條件下和偏堿時對高嶺土、土壤廢水、洗煤廢水等絮凝效果達到95％以上，但對垃圾滲濾液處理效果相對較差，絮凝率為58％左右； 培養(yǎng)基中磷酸鹽在CaCl<,2>存在下，pH值中性偏堿時對各種廢水均表現(xiàn)一定的絮凝性，在MBFGA1絮凝廢水的過程中起重要作用，且作用離子為PO4<'3->和Ca<'2+>；這兩種離

4、子在pH值中性偏堿時能有效降低高齡土懸液的ζ電位絕對值到接近零，使膠體脫穩(wěn)；PO4<'3->和Ca<'2+>形成絮狀沉淀后，能網(wǎng)捕脫穩(wěn)顆粒，進而在MBFGA1橋聯(lián)作用下顆粒結(jié)團沉降完成絮凝；發(fā)酵培養(yǎng)基雖有一定絮凝性，但效果不佳，處理后上清液顆粒平均粒徑遠大于發(fā)酵液處理后，且絮體、泥餅性質(zhì)差異大，不利于工業(yè)應(yīng)用和后續(xù)處理；BaSO<,4>亦有一定的助凝效果，但因沉淀本身性質(zhì)差異，其效果劣于磷酸鈣。 磷酸鹽對GA1的生長曲線階段劃

5、分影響較小，但能有效促進對數(shù)生長速率和最終生物量；磷酸鹽非MBFGA1合成的必要條件，但能促進產(chǎn)絮快速啟動，縮短產(chǎn)品收獲時間，提高最終單位產(chǎn)率，其他條件相同時，含有磷酸鹽的培養(yǎng)基最終單位產(chǎn)率比不含磷酸鹽的培養(yǎng)基高30％；磷酸鹽對體系pH值變化具有緩沖作用，能維持pH值相對穩(wěn)定，有利于GA1菌體的生長；含有磷酸鹽的培養(yǎng)基和不含磷酸鹽的培養(yǎng)基產(chǎn)生的MBFGA1均為多糖結(jié)構(gòu)，區(qū)別在于前者結(jié)構(gòu)中不含叁鍵和累積雙鍵，而后者含有R-C≡CH。 GA