细菌胞外聚合物的合成规律及应用

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要微生物絮凝剂是利用生物技术，从微生物体或其分泌物中提取、纯化而获得的一种高效、安全的新型水处理药剂。制约生物絮凝剂应用的主要因素之一是培养基成本偏高，因此寻找廉价原料，特别是以高浓度有机废液作为替代发酵培养基显得意义重大。本文利用从活性污泥中筛选出的一株絮凝剂产生菌GX4—1(初步鉴定为Psedomonassp．)，着重考察了该菌株利用壳聚糖生产废水生产生物絮凝剂的合成规律。培养条件为：250mL三角瓶中装入50mL壳聚糖生产废水(COD约4000mg／L)，150rpm，30。C摇床暗培养。产物的絮凝活性与菌体生长量呈正相关，培养18hr活性即

2、达到最大值，对数生长期后期和静止期早期是收获絮凝剂的最佳时期。此后，延长发酵培养时间，发酵产物的絮凝活性略有下降。废水培养基灭菌与否对絮凝剂合成的影响不大。絮凝活性物质主要分布在发酵液中，菌体细胞也表现出一定的絮凝活性。培养液经中速离心获得的上清液对高岭土悬液的絮凝活性高达90％以上。在培养过程中考察了外加碳源、外加氨源、外加磷源、摇床的转速、装液量、培养基的初始pH值等影响因素对于假单胞菌Psedomonassp．GX4—1合成微生物絮凝剂的影响。采用重复补料的分批发酵方式进行了絮凝剂的半连续生产，考察了补料时间、补料配比、补料初始p14等对获得絮凝性能稳定的微生物絮凝剂

3、的影响以及工业化的可行性。考察了假单胞菌Psedomonassp．GX4．1合成的微生物絮凝剂与常用无机絮凝剂聚合氯化铝复配应用的的可行性。用这种方法处理生活污水与壳聚糖生产废水，试验的结果表明上述复配的方法是可行的，不但减少了絮凝剂的用量，提高了处理效果，同时微生物絮凝剂在与聚合氯化铝复配时无需再投加额外助絮剂，降低了处理成本。考察了假单胞菌Psedomonassp．GX4—1合成的微生物絮凝剂对于无机类和有机类废水的处理能力。通过实验发现，该种微生物絮凝剂适用范围较广，对于几种典型的无机类和有机类的废水都有着良好的絮凝效果，而且处理时絮凝剂投加量都相对较小。关键词：生物

4、絮凝剂；假单胞菌；废水；复配细菌胞外聚合物的台成规律和应用ProductionRulesandApplica娃onOfExtracellularPolymericSubstances(EPS)AbstractBioflocculantsproducedbymicroorganismsareexpectedtobeusefulbecausetheyaresafefortheenvironmentandhuman．ButthereareproblemssuchaSexpensescomparedwithsyntheticflocculants．Tocutdownthemediu

5、mcostandraiseproductivityofthebioflocculant，SOlllekindsoforganicindustrialwastewaterwere两。dtoserveasmediums．nestrainG)(4—1(identifiedasPseudomonassp．)，producingbioflocculatingsubstances，WasisolatedfromactivatedsludgebyusingKaolinclaysolution．GX4—1cangrowonwastewaterofproducingchitosanetopr

6、oducebioflocculant．Fermentationwascarriedoutonarotaryshaker(150rpm)at30℃for24hr、vitll50mLofthemediumin250mLflasks．TheproductionoftheflocculantWasassociatedwitheellgrowth．111einaximumflocculantformationWasobservedattheendoflogarithmicgrowthphaseandtheearlystationaryphase．After70hrthefloccul

7、atingactivityofculturebrothdecreasedslowly．WhethertheculturemediumWassterilizedornotmadelittledifferenceonbioflocculantproduction．Boththeculturebmthandcellshadflocculatingactivitythroughouttheprocessoffermentation。1hecell-removedsupematantwithhjghflocculatinga