類芽孢桿菌B69產(chǎn)胞外多糖絮凝劑優(yōu)化、組成分析及其在污水處理中的應(yīng)用.pdf

1、類芽孢桿菌B69（Paenibacillus elgii B69）能夠發(fā)酵產(chǎn)胞外多糖絮凝劑。生物絮凝劑因其高效、廉價、無毒、無二次污染的特性而被作為水處理劑，廣泛應(yīng)用于工業(yè)污水處理等領(lǐng)域，克服了傳統(tǒng)的無機絮凝劑、人工合成有機絮凝劑本身固有的不徹底、不環(huán)保、不安全等缺陷，對人體健康和環(huán)境保護都有很重要的現(xiàn)實意義。然而，目前制約微生物絮凝劑大規(guī)模應(yīng)用的主要問題在于生產(chǎn)成本過高、產(chǎn)量低和絮凝活性低，因此篩選產(chǎn)高活性絮凝劑菌株并提高其絮凝劑產(chǎn)量

2、尤為重要。本論文圍繞類芽孢桿菌B69產(chǎn)生物絮凝劑的最優(yōu)化條件、純化和組成進行了研究，并對該絮凝劑在高嶺土、染料色素、重金屬離子和實際工業(yè)廢水中的活性研究進行了一系列的實驗，為提高類芽孢桿菌B69產(chǎn)絮凝劑的產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本以及該絮凝劑在污水處理中的實際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。本論文的研究內(nèi)容主要包括以下三個方面:
　　1.對類芽孢桿菌B69產(chǎn)生物絮凝劑的發(fā)酵培養(yǎng)基組分進行了優(yōu)化。首先運用單因素法分析了發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源和氮源，篩選出蔗糖和

3、蛋白胨作為最佳碳源和氮源成分，再采用Plackett-Burman設(shè)計、最陡爬坡實驗設(shè)計、中心組合設(shè)計及響應(yīng)面法分析了發(fā)酵培養(yǎng)基中各組分對絮凝劑產(chǎn)量的影響，從而得出該菌株在51.35g/L蔗糖、6.79g/L蛋白胨、0.46g/L酵母提取物發(fā)酵條件下（其他組分保持初始濃度不變）可獲得約25.64g/L的最高絮凝劑產(chǎn)量。最優(yōu)條件中碳源和氮源的濃度比同類研究報道的結(jié)果（分別為188.2g/L和25.8g/L）低很多，且獲得的最優(yōu)產(chǎn)量遠高于同

4、類研究報道的結(jié)果(3.44g/L)，這不僅僅大大降低了生產(chǎn)成本，還提高了目的產(chǎn)物的產(chǎn)量。
　　2.對該絮凝劑的純化和組成進行了研究。采用酶法、Sevag法及Q SepharoseFast Flow柱層析法純化粗制的絮凝劑，得到均一的純樣品;運用一系列方法對純化樣品的化學(xué)成分及其組成進行了分析，得到的生物絮凝劑是一種由葡萄糖、葡萄糖醛酸、木糖和甘露糖組成的胞外多糖，其組成比例為1.95∶1∶2.07∶0.93;分子量約3.5×106

5、Da，且具高粘性（粘度為7850cP）。
　　3.對該絮凝劑在廢水處理中的去污性能進行了研究。本論文測定了該絮凝劑在高嶺土、染料色素、重金屬離子和實際工業(yè)廢水中的活性，結(jié)果表明:該絮凝劑可以減少高嶺土溶液高達87％的濁度，對染料色素和Al3+、Pb2+、Cu+、Co2+等重金屬離子均具有較強的去除性能，且在實際廢水的凈化中也表現(xiàn)出令人滿意的絮凝效率。該絮凝劑不僅與其他天然高分子絮凝劑和有機合成絮凝劑的去污性能相當(dāng)，而且還具有去除多