产絮凝剂复合菌群的构建及其絮凝MAC37特性和初步应用的研究.pdf

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1、DissertationforMastqasterConstructionofbionocculant—productingmicroorganismsand1‘‘●J●1’·‘●●J●．．studies0ntheCharaCterlStlCSandpreliminaryappnCatlonSofbioflocculantMAC37Candidate：SUXiaomeiSupervisor：SHENXiuyingDINGLinxianDiscipline：EcologyCollegeofChemistry&LifeScienceZheji

2、angNormalUniversity,Jinhua321004，Zhejiang产絮凝剂复合菌群的构建及其絮凝剂MAC37特性和初步应用的研究摘要微生物絮凝剂(MicrobialFlocculants，简称MBF)是利用生物技术，从细●菌、真菌等微生物或其分泌物中提取的一类具有良好絮凝沉降性能的物质，其主要成分是多糖、蛋白质、糖蛋白、纤维素、核酸等大分子物质。它作为一种“绿色"水处理剂，具有安全、高效、无毒、可生物降解、无二次污染等优点，从而受到广泛关注。本研究以利用复活促进因子(Rpf，resuscitationpromotingfa

3、ctor)从土壤和污水处理系统中分离得到的活的但非可培养(VBNC，viablebutnon．culmrable)菌种作为筛选絮凝剂产生菌的菌源，采用高岭土悬浊液为活性评价体系，筛选具有较高絮凝性能的单菌株，然后根据有效生物技术(EM)原理，经两两菌株复配，构建出产高效絮凝剂的复合菌群。通过优化复合菌群的培养基成分、培养条件及絮凝条件，以获得较佳的絮凝性能。采用生化反应及仪器分析法对复合菌群产絮凝剂MAC37的主要组分进行检测。同时，以丙烯酸乳液废水为研究对象，初步探索该絮凝剂处理实际废水的应用效果。主要结果如下：1．以Rpf从土壤和污水

4、处理系统中分离得到的VBNC状态菌作为筛选絮凝剂产生的菌源，筛选出4株具有较高絮凝性能的单菌株M3、M7、M8和M11，其对高岭土悬浊液的絮凝率分别为82．24％、78．29％、72．54％年I66．83％。经两两菌株复配，构建出产絮凝剂的复合菌群：节杆菌属(Arthrobacter)M3和金黄杆菌属(Chryseobacterium)M7，其絮凝率达87．13％。2．以菌体生长(OD660)及发酵液的絮凝率(FE)为指标，对培养基成分及培养条件进行优化。复合菌群M3和M7的优化培养基为：淀粉1．5％，(-NH4)2S040．3％，FeC

5、l20．1％，pH7．0。复合菌群M3和M7的优化培养条件为：复配比M3：M7为O．6：0．4，总接种量为．6％(vrv)，培养温度为28℃，转速为160r／min，培养时间为72h。在优化条件下，复合菌群M3和M7的发酵液对高岭土悬浊液的絮凝率达96．27％。中文摘要3．此复合菌群产生的絮凝活性物质主要分布在发酵离心上清液中，且在加热温度60℃内，其絮凝率保持在92％以上，具有较好的热稳定性。其较佳的絮凝性能条件为：在100ml49／L的高岭土悬浊液中，pH调至8．0，絮凝剂的投加量为1．5ml，助凝剂1％CaCl2投加量为3ml。在优

6、化的絮凝条件下，此复合菌群产絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝率大于98．23％。4．对复合菌群的发酵液进行提纯固化，得到黄色粉末状的絮凝剂粗品MAC37，其产率为1．02∥L。对絮凝剂MAC37的主要组分进行定性和定量分析可知，MAC37既含有蛋白质又含有多糖，其蛋白质和多糖含量分别为20．4％和74．5％，为含有少量蛋白质的多糖物质。5．絮凝剂MAC37及聚合氯化铝(PAC)处理丙烯酸乳液废水的应用试验表明，采用絮凝剂MAC37处理丙烯酸乳液废水较PAC处理效果好。絮凝剂MAC37最佳的工艺条件为：MAC37投加量为16ml／L，助凝剂1％C

7、aCl2用量为40ml／L，调节废水pH至8．0，搅拌方式为：先快速搅拌(230r／min～250r／min)1min，然后中速搅拌(130r／min一150r／min)6min，再慢速搅拌(30r／min一50r／min)10min，停止搅拌后，絮凝沉降的静置时间为15min。在最佳的絮凝条件下，丙烯酸乳液废水经絮凝剂MAC37处理后：浊度、色度及CODer去除率分别为92．57％、94．73％和92．12％。上述结果表明，利用复活促进因子(Rpf)复活培养的VBNC状态菌M3和M7，经复配后所产絮凝剂MAC37为具有较高絮凝性能，为含

8、有少量蛋白质的多糖物质，且对丙烯酸乳液废水有较好的处理效果。本研究为拓展絮凝菌株筛选的菌源提供一定的理论依据。关键词：VBNC：Rpf,微生物絮凝剂MAC37：絮凝率：丙烯酸乳液废水英文摘要C