高效微生物絮凝劑TJ-F1的開發(fā)及應(yīng)用研究.pdf

1、微生物絮凝劑(MBF)是由微生物產(chǎn)生的可使液體中不易沉降的固體懸浮顆粒、菌體細(xì)胞及膠體顆粒等凝聚沉淀的特殊高分子物質(zhì)，具有高效、無毒、可生物降解等特點(diǎn)，近年來受到了廣泛的關(guān)注。 本研究采用稀釋平板法和平板劃線法從上海市多個(gè)污水處理廠的混合活性污泥中富集分離純化出112株菌，考察了它們的發(fā)酵離心上清液對(duì)高嶺土懸液的絮凝活性，進(jìn)行了MBF產(chǎn)生菌的初篩和復(fù)篩試驗(yàn)，篩選出一株能產(chǎn)生高效MBF的菌株TJ-1，所產(chǎn)MBF命名為TJ-F1；

2、研究了培養(yǎng)時(shí)間、培養(yǎng)基初始pH、碳源、氮源、碳氮比、金屬鹽組成等因素對(duì)TJ-1產(chǎn)生MBF的影響，優(yōu)化了培養(yǎng)條件；通過16S rDNA分析，對(duì)TJ-1進(jìn)行了菌種鑒定；用多種先進(jìn)手段對(duì)TJ-F1成分進(jìn)行了表征分析；最后對(duì)TJ-F1在污泥脫水和染料廢水處理方面的實(shí)際應(yīng)用性能進(jìn)行了研究。 菌種鑒定表明，該TJ-1菌株為奇異變形桿菌 (Proteus mirabilis)，這是首次發(fā)現(xiàn)產(chǎn)微生物絮凝劑性能良好的奇異變形桿菌；優(yōu)化TJ-1產(chǎn)

3、絮凝劑的最佳培養(yǎng)條件為：葡萄糖10 g/L，蛋白胨1 g/L，MgSO<,4> 0.3g/L，KH<,2>PO<,4> 2g/L，K<,2>HPO<,4> 5 g/L，pH值為7，TJ-1在最佳培養(yǎng)條件下所產(chǎn)MBF對(duì)高嶺土懸液的絮凝率達(dá)到93％。菌株產(chǎn)絮凝劑過程分析表明，TJ-1產(chǎn)絮凝劑主要發(fā)生在微生物生長(zhǎng)的靜止期。 紅外掃描分析表明，TJ-1在優(yōu)化條件下所產(chǎn)的絮凝劑分子中含有O-H，N-H，C-H，C=C和-COOH等功能基

4、團(tuán)；紫外掃描分析表明，TJ-1所產(chǎn)絮凝劑成分主要為多糖類物質(zhì)，這與有機(jī)元素分析儀測(cè)定的MBF中主要元素為碳和氫的結(jié)果相一致。試驗(yàn)表明，TJ-1所產(chǎn)的MBF對(duì)高嶺土懸濁液的絮凝主要機(jī)理可能為吸附中和架橋作用。 用TJ-1在最佳培養(yǎng)條件下所產(chǎn)MBF進(jìn)行了污泥的沉降性能和過濾性能試驗(yàn)。沉降性能試驗(yàn)表明，沉降時(shí)間相同時(shí)，在研究的MBF投加量范圍內(nèi)，污泥的沉降速度隨著MBF用量的增大而加快；過濾性能試驗(yàn)表明，其最佳脫水條件為pH=6.5

5、，1％(w/w)的CaCl<,2>投加量為4％(v/v)，MBF投加量為6％(v/v)，在最佳脫水條件下，MBF污泥脫水動(dòng)力學(xué)方程為：C<,t>=C<,o>(1-t/0.8736t+2.366)。MBF與PAM、PAC應(yīng)用對(duì)比研究表明，MBF和PAM、PAC混合使用比單獨(dú)用PAM、PAC的脫水效果好；MBF與PAM、PAC聯(lián)合使用試驗(yàn)表明，MBF可以和PAM、PAC復(fù)合，減少PAM、PAC投加量，從而減少環(huán)境污染，這具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和