微生物絮凝劑的菌株篩選、培養(yǎng)條件優(yōu)化與應(yīng)用研究.pdf

1、生物絮凝劑由于其高效、無(wú)毒、無(wú)二次污染、可自行降解及使用范圍廣的特點(diǎn)，其開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究一直是近年來(lái)生物制劑領(lǐng)域的熱點(diǎn)。為了從活性污泥中獲得低成本，高效率的絮凝菌株，并初步研究絮凝菌株工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的可行性，本論文做了從前期菌株分離到后期發(fā)酵罐培養(yǎng)的一系列研究工作。首先從三種不同的活性污泥中通過(guò)富集、初篩、復(fù)篩，分離出了四種絮凝性能良好的絮凝菌株：B-04、B-20、B-47、M-03。通過(guò)染色實(shí)驗(yàn)分別觀察了各絮凝菌的形態(tài)。用廉價(jià)的魚(yú)血

2、培養(yǎng)基對(duì)這四株菌進(jìn)行了培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)此廉價(jià)培養(yǎng)基培養(yǎng)的菌株絮凝性能較好，可以作為絮凝菌株培養(yǎng)的替代培養(yǎng)基?？疾炝瞬煌跄龡l件下這四株菌的絮凝性能，包括不同的環(huán)境pH、不同的靜沉?xí)r間、不同的高溫處理、不同的助凝劑投加量及不同的絮凝菌株投加量。結(jié)果表明絮凝菌株在堿性環(huán)境下有更高的絮凝率；靜沉?xí)r間越長(zhǎng)，絮凝效果越好；高溫處理發(fā)現(xiàn)菌株的絮凝性能并沒(méi)有減弱，反而加強(qiáng)，這說(shuō)明這些絮凝菌株中含有糖類(lèi)絮凝物質(zhì)。并測(cè)定得到了助凝劑氯化鈣及發(fā)酵培養(yǎng)上清液的最佳

3、投加量。之后對(duì)絮凝菌B-20進(jìn)行了熱誘變和紫外誘變實(shí)驗(yàn)。比較了熱誘變后得到的菌株B-2022與原菌株的絮凝性能差異，結(jié)果顯示絮凝性能確實(shí)有所提高；紫外誘變得到的傳代穩(wěn)定菌株B-202225與原菌株相比，絮凝性能提高了2．4﹪。為了通過(guò)改善培養(yǎng)條件提高菌株的絮凝性，進(jìn)行了L<,9>(3<'4>)正交實(shí)驗(yàn)，考察培養(yǎng)液初始pH、培養(yǎng)溫度和搖床轉(zhuǎn)速的改變對(duì)四株菌絮凝性能的影響；并對(duì)菌株B-04進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn)；測(cè)定了四株菌的生長(zhǎng)曲線(xiàn)，及不同培養(yǎng)

4、時(shí)間菌株絮凝率和發(fā)酵液pH的變化。為了能將絮凝菌株投向工業(yè)化生產(chǎn)，對(duì)絮凝菌B-04進(jìn)行了發(fā)酵罐培養(yǎng)研究，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了菌株生長(zhǎng)速率模型、基質(zhì)消耗速率模型和絮凝產(chǎn)物生成速率模型。為了能夠?qū)π跄甑幕瘜W(xué)性質(zhì)做進(jìn)一步分析，從而對(duì)絮凝機(jī)理有更深入的認(rèn)識(shí)，對(duì)絮凝菌株B-04進(jìn)行了提純研究，測(cè)定了提純物的糖和蛋白質(zhì)含量，并對(duì)提純物進(jìn)行了紫外和紅外圖譜測(cè)定。對(duì)這些化學(xué)測(cè)試的分析初步表明，菌株B-04中的絮凝物質(zhì)主要是糖類(lèi)物質(zhì)。對(duì)絮凝菌株的實(shí)際

5、應(yīng)用效果進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容包括對(duì)染料溶液、活性炭溶液、模擬廢水的色度、濁度和COD的去除能力，測(cè)得B-20、B-47對(duì)染料廢水色度的去除率為80﹪左右，B-04為70﹪左右，M-03為60﹪左右；四株菌對(duì)染料廢水COD的去除率都達(dá)到80﹪以上；B-04對(duì)活性炭溶液的色度、濁度和模擬廢水COD的去除率都達(dá)到95﹪以上。本論文開(kāi)發(fā)出的絮凝菌株B-04絮凝能力強(qiáng)，絮凝粘度高，本論文已初步研究了其工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的可能性，B-04已可通過(guò)發(fā)酵罐