高效微生物絮凝劑TJ-F1的開發(fā)及應(yīng)用研究.pdf

1、微生物絮凝劑(MBF)是由微生物產(chǎn)生的可使液體中不易沉降的固體懸浮顆粒、菌體細(xì)胞及膠體顆粒等凝聚沉淀的特殊高分子物質(zhì)，具有高效、無毒、可生物降解等特點，近年來受到了廣泛的關(guān)注。 本研究采用稀釋平板法和平板劃線法從上海市多個污水處理廠的混合活性污泥中富集分離純化出112株菌，考察了它們的發(fā)酵離心上清液對高嶺土懸液的絮凝活性，進(jìn)行了MBF產(chǎn)生菌的初篩和復(fù)篩試驗，篩選出一株能產(chǎn)生高效MBF的菌株TJ-1，所產(chǎn)MBF命名為TJ-F1；

2、研究了培養(yǎng)時間、培養(yǎng)基初始pH、碳源、氮源、碳氮比、金屬鹽組成等因素對TJ-1產(chǎn)生MBF的影響，優(yōu)化了培養(yǎng)條件；通過16S rDNA分析，對TJ-1進(jìn)行了菌種鑒定；用多種先進(jìn)手段對TJ-F1成分進(jìn)行了表征分析；最后對TJ-F1在污泥脫水和染料廢水處理方面的實際應(yīng)用性能進(jìn)行了研究。 菌種鑒定表明，該TJ-1菌株為奇異變形桿菌 (Proteus mirabilis)，這是首次發(fā)現(xiàn)產(chǎn)微生物絮凝劑性能良好的奇異變形桿菌；優(yōu)化TJ-1產(chǎn)

3、絮凝劑的最佳培養(yǎng)條件為：葡萄糖10 g/L，蛋白胨1 g/L，MgSO<,4> 0.3g/L，KH<,2>PO<,4> 2g/L，K<,2>HPO<,4> 5 g/L，pH值為7，TJ-1在最佳培養(yǎng)條件下所產(chǎn)MBF對高嶺土懸液的絮凝率達(dá)到93％。菌株產(chǎn)絮凝劑過程分析表明，TJ-1產(chǎn)絮凝劑主要發(fā)生在微生物生長的靜止期。 紅外掃描分析表明，TJ-1在優(yōu)化條件下所產(chǎn)的絮凝劑分子中含有O-H，N-H，C-H，C=C和-COOH等功能基

4、團(tuán)；紫外掃描分析表明，TJ-1所產(chǎn)絮凝劑成分主要為多糖類物質(zhì)，這與有機元素分析儀測定的MBF中主要元素為碳和氫的結(jié)果相一致。試驗表明，TJ-1所產(chǎn)的MBF對高嶺土懸濁液的絮凝主要機理可能為吸附中和架橋作用。 用TJ-1在最佳培養(yǎng)條件下所產(chǎn)MBF進(jìn)行了污泥的沉降性能和過濾性能試驗。沉降性能試驗表明，沉降時間相同時，在研究的MBF投加量范圍內(nèi)，污泥的沉降速度隨著MBF用量的增大而加快；過濾性能試驗表明，其最佳脫水條件為pH=6.5

5、，1％(w/w)的CaCl<,2>投加量為4％(v/v)，MBF投加量為6％(v/v)，在最佳脫水條件下，MBF污泥脫水動力學(xué)方程為：C<,t>=C<,o>(1-t/0.8736t+2.366)。MBF與PAM、PAC應(yīng)用對比研究表明，MBF和PAM、PAC混合使用比單獨用PAM、PAC的脫水效果好；MBF與PAM、PAC聯(lián)合使用試驗表明，MBF可以和PAM、PAC復(fù)合，減少PAM、PAC投加量，從而減少環(huán)境污染，這具有重大的現(xiàn)實意義和