关于絮凝剂产生菌对淀粉废水的处理效果

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1、关于絮凝剂产生菌对淀粉废水的处理效果　　马铃薯淀粉废水中含有高浓度的淀粉、蛋白质、纤维、糖类等有机物。这些有机物大都是可以回收利用的宝贵资源。如果将这些资源综合利用，不仅可以变废为宝，还可以大大降低废水中有机物浓度，减轻后续生物处理负担，从而降低处理费用。国内外采用的马铃薯淀粉废水处理路线有自然处理法、单纯曝气法、絮凝沉淀法及生物处理法。絮凝沉淀处理是一种比较简单而且有效的去除废水中悬浮物和胶状物的方法，已被广泛地应用于废水和饮用水处理过程中。　　目前，水处理中常用的絮凝剂主要分为3类：无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是由微生物产生的有絮凝活性的代谢产物，主要有糖蛋白、多

2、糖、蛋白质、纤维素和DNA等，具有作用范围广、安全、高效、无二次污染等特性，在给水处理、发酵行业以及生物制药领域可推广应用，具有良好的发展前景。所以，本文主要以絮凝剂产生菌为研究对象，在筛选生物絮凝剂高效菌株的基础上，对淀粉废水的絮凝条件进行研究。考察了菌株上清液投加量，废水pH值，温度等因素对产絮菌絮凝活性的影响，以确定产絮菌菌株对淀粉废水的最佳絮凝条件。　　1材料方法　　1.1实验材料　　某垃圾堆下土壤中分离出来的菌种。淀粉废水配制参照马铃薯淀粉生产的一般过程，实验室简易制取废水。取一定量马铃薯洗净、切丝、捣碎后挤压出细胞液离心，每次加入1倍体积水洗涤马铃薯渣、所得淀粉颗粒各2次，将离

3、心上清液和洗涤废水静置1h后的上清液混合均匀后备用。用pH计(雷磁pHS-3C)及浊度仪(WGZ-200A)对废水进行pH和浊度测定，该废水的pH为5.8，浊度为863.4NTU。实验所用培养基主要有牛肉膏蛋白胨培养基、丙二酸盐培养基、营养琼脂培养基，以上培养基均在112℃下灭菌30min，备用。　　1.2实验方法　　1.2.1实验初期菌种分离纯化及筛选　　采集的土样经处理后，采用稀释倍数法制成10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8不同稀释度的土壤悬浮液。然后进行菌种多次培养、分离、纯化。挑取纯化后的菌丝在牛肉膏蛋白胨培养基中培养，在28℃140r/

4、min摇床中培养48h后，用稀释涂布法挑取优势菌落，于100mL4g/L高岭土悬液中进行初筛，选择絮体较大，沉降速度较快的菌种，并进行菌株絮凝活性分布对比试验。然后取适量菌体发酵液于50mL淀粉废水中，再进行淀粉废水的絮凝试验。选择对淀粉废水具有最佳絮凝作用的菌种，再进行平板培养，观察、记录菌落的生长状况、菌落特征、菌体的形态结构及活动形式。通过革兰氏染色、接触酶实验、丙二酸盐利用、甲基红试验(M.R试验)和V-P试验等对产絮菌的生理生化进行测定;然后进行絮凝活性分布实验。　　1.2.2絮凝率测定　　土壤分离的菌株首先采用高岭土絮凝实验进行初筛，然后利用淀粉废水絮凝实验进行复筛，以获得的具

5、有高絮凝效果的菌株。　　高岭土絮凝实验：向4g/L的高岭土悬浮液，加入适量的菌体培养液。先快速(2000r/min)搅拌1min，再慢速(60r/min)搅拌3min。搅拌完成后，拔出叶轮，静置3min。搅拌完成后，取中间高度水样，测定其在最大波长处的吸光度。以不加絮凝剂的高岭土悬液为对照。公式如下：　　絮凝率(%)=(A-B)/A×100%(1)　　式(1)中，A为对照样品上清液吸光度值;B为絮凝处理后的样品上清液吸光度值。　　淀粉废水絮凝实验：取50mL淀粉废水置于100mL量筒中，加入已经过高岭土实验初筛的菌体发酵液，采用上述相同的絮凝处理方式后，测定其在最大波长处的吸光

6、度。絮凝率计算公式同高岭土絮凝实验。另外，可用浊度去除率作为絮凝效果的标准，公式如下：　　浊度去除率(%)=(C-D)/C×100%(2)　　式(2)中，C为对照样品的浊度;D为絮凝处理后的样品浊度。　　1.2.3马铃薯淀粉废水的絮凝条件优化　　取50mL淀粉废水置于100mL量筒中，在自然pH值，无助剂，静置10min的条件下，首先考察了样品投加量因素对淀粉废水絮凝效果的影响。在确定最佳絮凝剂投加量下，再依次考察pH值、静置时间、温度、阳离子种类和助凝剂投加量等对马铃薯淀粉废水的絮凝效果。　　2结果与讨论　　2.1菌株的筛选与鉴定　　首先，经高岭土絮凝实验，依据絮凝矾花大小、

7、沉降快慢和静置5min后溶液澄清度为指标，从垃圾堆土壤中分离出来的具有不同程度的絮凝活性的菌株有19株，编号为1~19号，其絮凝效果见图1。这些菌株中絮凝率最低的为10%，最高可达73.7%。　　通过高岭土絮凝实验，将初筛所得到的19株菌株经接种培养48h后，再进行淀粉废水絮凝实验，获得絮凝活性较好的9株菌株，絮凝效果及浊度去除率。有9株絮凝效果较好，分别为3、6、7、8、10、12、16、17、18号。选其中絮凝效果最