微生物絮凝剂ZS7的制备、纯化及应用研究

《微生物絮凝剂ZS7的制备、纯化及应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中山大学博士学位论文微生物絮凝剂ZS-7的制备、纯化及应用研究姓名：黎忠申请学位级别：博士专业：环境工程指导教师：雷恒毅20090601中山人学博士学位论文微生物絮凝剂ZS．7的制备、纯化及应用研究验表明ZS．7具有良好的热稳定性。(3)通过透析，乙醇沉淀，CPC反应，SephacrylS一500凝胶过滤层析对微生物絮凝剂进行了纯化，并对纯化后的ZS．7进行了定量和系列结构特征分析。结果表明：纯化后的微生物絮凝剂zS．7为糖蛋白。其主要由多糖和蛋白质构成，含量分别为91．5％和8．4％。进一步的分析说明ZS一7中含有酸性多糖包括糖醛酸(1

2、6．4％)，丙酮酸(7．1％)和乙酸(O．5％)。同时ZS．7中还含有3．2％的氨基糖。产量分析显示1升的发酵液中能收获约0．98g的纯糖蛋白ZS．7。采用凝胶色谱法测得ZS．7的分子量为6．89×104Da。红外光谱，X射线能谱图和核磁共振图谱说明糖蛋白絮凝剂ZS．7含有羟基，氨基，羧基，甲氧基，磺酸等功能性基团。单糖组成分析说明ZS．7主要由鼠李糖，甘露糖，葡萄糖和半乳糖组成，各单糖的摩尔比大致为：半乳糖：葡萄糖t甘露糖：鼠李糖=142：2．2：4．5：3．4。毒理实验结果显示微生物絮凝Nzs．7是一种安全无毒的微生物发酵制品。(4)

3、为降低微生物絮凝剂的生成成本，采用高浓度的有机废水(淀粉废水、牛奶废水、啤酒废水和食品废水)作为替代培养基，对地衣芽胞杆菌X14进行培养，以获得价廉、高效的微生物絮凝剂。实验结果表明：以淀粉废水为替代培养基时得到的絮凝剂絮凝活性最强。优化后淀粉废水培养基组成为：原水经预处理后稀释4倍(CODer浓度为8462--一8796mg／L)，外加3g／L的K2HP04。培养条件如下：培养温度采用37℃，初始pH为8．0，摇床转速140"-160r／min，接种量采用3％，培养72h后收集其絮凝活性最高可达96．5％。(5)对微生物絮凝剂ZS．7的

4、絮凝机理进行了初步研究，提出其凝聚絮凝高岭土主要作用机理是以“静电中和"和“吸附架桥’’作用为主，Ca2+则主要起压缩双电层，静电中和作用。含量适宜、分布均匀的羟基、氨基、酰胺基、羧基和甲氧基使絮凝剂分子能够充分伸展，有效发挥吸附架桥作用。(6)微生物絮凝剂ZS．7的实际应用研究结果表明：①在印染废水的处理方面，微生物絮凝剂ZS．7，PAC和PAM对两种分散染料HW-BG和S．5BL的脱色效果都非常好，相比较而言，达到最高的脱色率时，PAC用量最多(100mL)．ZS一7次之(20mL)，PAM最少(10mL)。因此可以说在对分散染料废水

5、的处理上，微生物絮凝剂明显优于PAC而弱差于PAM。类似的结果也出现在对活性染料RedHE3B和Yellow3RS的处理上。而在对碱性染料II中山大学博：t学位论文微生物絮凝剂zS．7的制备、纯化及应用研究YellowX．GL的处理上，三种絮凝剂均没有脱色效果。②在低温低浊度饮用水的处理方面，水温对PAC和PAM的影响比较大，而对微生物絮凝剂ZS一7基本上没有影响，ZS．7在处理室温和低温饮用水时在基本上获得了相同的实验结果。在沉淀5min后，用ZS．7处理后的低温饮用水的浊度和CODM．分别为1．6NTU(去除率为95．6％)和3．8m

6、g／L(去除率为61．2％)。去除率优于传统絮凝剂如PAC和PAM。③在污泥的处理方面，微生物絮凝剂ZS．7(2mL)+CaCl2(3mL)在对污泥沉降性能及过滤性能方面的改善方面均优于传统的絮凝剂PAC(5mE)和PAM(5mL)。关键词：微生物絮凝剂，地衣芽胞杆菌，糖蛋白，纯化，絮凝机理，毒理，实际应用中山大学博上学位论文微生物絮凝剂ZS．7的制器、纯化及应用研究Preparation，purificationandapplicationofbioflocculantZS-·7producedbyBacilluslicheniform

7、isMajor：EnvironmentalEngineeringName：ZhongLiSupervisor：ProLHengyiLeiABSTRACTBioflocculantshavereceivedconsiderablescientificandbiotechnologicalattentioninrecentyearsbecauseoftheirbiodegradability,harmlessnessandlackofsecondarypollutionoftheirdegradativeintermediatescompar

8、edwithconventionalchemicalsyntheticflocculants．Asanalternativeinplaceofexistingchemicalsynthetic