微生物絮凝剂
微生物絮凝剂的开发与应用

关键 词 : 微生物; 絮凝剂; 微生物絮凝剂; 水处理
中图分 类号 :12 X7
文献 标识 码 : 文章编 号 :07— 30(0 7 3— 0 6— 4 A 10 0 7 20 )0 0 5 0
THE DEVELOPM ENT AND P CATI AP LI ON OF M I CROORGANI M S AND LOCCULATI F ON AGENT
Ab t c : h eiio n hrces f ir rai ds t u f i orai n oelt naet℃erhaes1T ・ sr tT edf t na dc aatr o c ogns a tu qoo c ogns a df cuao gn rsa r i la a ni m o mn as m r m l i c J l . n
K y wo d m c og i f cua o et i orai dfcuai gn w t u f ao e rs: ir r s l elt na n;mc og s a oe l o ae t ae pri tn o a m; o n i g r n mn l tn r i ci
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内蒙古 环境 科学
第1 9卷
第 剂 的 开发 与应 用
王 东
3 10 ) 4 00 ( 江西 理工大学资源与环境工程学院环境工程专业 , 赣州
摘要 : 概述了微生物的定义和特点, 以及微生物絮凝剂的研究现状 , 并介绍了微生物絮凝剂的絮凝机理, 影
收稿 日期 : 0 7 0 — O 2 0 — 7 1
作者简 介:王东 (91 , , 18 一)男 工程 学士。 在读硕 士, 主要从事废水处理方面的研究。
絮凝剂的介绍与选择

絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用最广泛、最普遍的单元操作之一,是废水处理过程中不可缺少的关键环节。
絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用,选择何种絮凝剂,对于提高出水水质、降低制水成本有着重要的技术经济价值。
按其化学成分,絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
无机盐类絮凝剂的品种较少,主要是铝盐、铁盐、水解聚合物等低分子盐类以及无机高分子等絮凝剂。
有机高分子絮凝剂主要有合成的有机高分子絮凝剂和天然改性有机高分子絮凝剂。
1无机盐类絮凝剂1.1无机低分子絮凝剂无机低分子絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中硫酸铝最早是由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。
常用的铝盐有硫酸铝AL2(SO4)3·18H2O 和明矾AL2(SO4)3·K2SO4·24H2O,另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3·6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4·17H2O和硫酸铁。
无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低,而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。
1.2无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。
与传统絮凝剂相比,它能成倍的提高效能,且价格较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。
目前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度,加上产品质量稳定,无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量的30%~60%[1]。
1.2.1简单的无机聚合物絮凝剂这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。
如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。
无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好,其根本原因在于它能提供大量的络合离子,且能够强烈吸附胶体微粒,通过吸附、桥架、交联作用,从而使胶体凝聚。
对微生物絮凝剂活性影响因素的探讨

对微生物絮凝剂活性影响因素的探讨作者:鲁国茂来源:《武汉科技报·科教论坛》2013年第11期【摘要】絮凝剂是混凝水处理工艺的核心,然而传统的无机及有机絮凝剂存在着用药量大,并易产生二次污染的缺点;相比之下,微生物絮凝剂主要成分为多糖或蛋白质,具有可生物降解及较高的絮凝活性,因而成为了絮凝剂领域研究的热点。
【关键词】微生物;絮凝剂;活性一、引言絮凝剂又称沉降剂,是一类可使溶液中不易沉降的固体悬浮颗粒凝集、沉淀的物质。
絮凝技术是目前国内外用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水处理技术。
絮凝剂包括有机合成絮凝剂、无机絮凝剂和微生物絮凝剂等多种,其中微生物絮凝剂是利用生物技术,通过生物发酵、抽提、精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂。
微生物絮凝剂是天然高分子絮凝剂的重要种类,它是微生物在特定培养条件下,其生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的代谢产物和菌体。
其主要活性成分是具有两性多聚电解质的蛋白质、多糖、纤维素等。
按照来源不同,微生物絮凝剂主要可分为三类:1.直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌、放线菌、真菌和酵母。
2.利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂。
3.利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。
微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物,主要成分为多糖及少量多肽、蛋白质、脂类及其复合物。
这种分泌到细胞外的具有絮凝活性的高聚物称为细胞外生物高聚物絮凝剂(EBF)。
二、絮凝活性的影响因素一般来说,相对分子量大的EBF在絮凝过程中有更多的吸附点和更强的桥联作用,因此有更高的絮凝活性。
克氏杆菌产生的絮凝剂分子量超过2×106,协腹产碱杆菌产生的絮凝剂分子量达到2.2×106。
一些特殊基团由于在絮凝剂中充当颗粒物质的吸附部位或维持一定的空间结构,对絮凝活性有很大的影响,用高锰酸钾处理Asp絮凝剂的已糖胺多聚物部分,使其氧化而释放出氧,活性就消失。
絮凝活性也与细胞表面疏水性有关,处于对数生长后期的细胞,表面疏水性增强,其絮凝活性升高。
微生物絮凝剂的培养及絮凝活性的研究

( B 日, M F)由于其安全、 高效、 可生物降解、 无二次污染等优势, 已经引起
了水处理 界的高度重视 , 它代表了继化学絮凝荆之后水处理荆发展 的新
方 向。
1 微 生 物絮凝 剂 的研究 概况
微生物 系统 中的絮凝剂是 L u a e r 1 7 o iP s u 在 86年通过研究 L vr s t eu e
丙酸) 作为培养基成分。Ctbc rp K 0 可以利用乙酸和丙酸作为 ioat . F4 ] r es T r
培养基 的唯一碳源 , 而挥 发性脂肪 酸( 乙酸和丙酸 ) 很容易从各类有机废 水 中获得 。 这就降低 了微生物 絮凝剂产 生的成本 ; 其无机氮源为铵 , 经过 实验研究作为无机氮源的( }) 0 的最佳浓度 为 1 S , N{ 4 4s .m / 而有机氮源 0 L 如尿素 、蛋 白胨等也可以从一定程度上取代 铵; N C l 在 O — 的培养基 中,
生物絮凝剂在水处理中的应用

水 是生 命之 源 , 人类 和生 物 赖 以生存 的物 质 是 基 础之 一 , 是不 可替 代 的宝 贵资 源 。为保 证水 资源
聚糖 和蛋 白质等 。至 今发 现 的具 有 絮凝性 的微 生物
至少有 1 7种 , 最具 代 表 性 的 是酱 油 曲霉 , 生 产 其
剂受 到 了限制 , 在此情 况 下 , 人们 开 始研究 高分 子水 处 理剂 , 以聚丙烯 酰 胺 为 主 的 高分 子 被 用 于水 处 理
中, 但这类 物 质在环 境 中不 易降解 , 且其 单体 具有 较
高毒 性 , 水处 理尤其 是 饮用水 中处 理受 到 了限制 。 在
为 了克 服 现有 水 处理 剂 存 在 的缺 点 , 人们 把 研 究 的 目光 瞄准 了微生物 絮凝 剂 的开发 。微 生物 絮凝 剂 又被称 为第 三代 絮 凝 剂 , 生物 絮凝 剂 主 要 是 在 微 菌细胞 外分 泌 的 , 是 一 种具 有 絮凝 功 能 并且 可 以 它 被 自然 降解 的 高分 子 有 机 物 , 糖 蛋 白 、 维 素 和 像 纤 D A等; N 有些 则 是 直 接 利 用 微 生 物 细 胞 , 如 大 量 比
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石 油
第3 6卷 第 3期
与 天 然 气 化 工
29 5
CHEMl CAL ENGl NEE NG I & GAS RI OF O L
生物絮 凝剂 在 水处 理 中的 应 用
王ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成 芬
( 华大 学建筑 与土 木 学院) 西
在于 消除或 减轻水 污染 , 高水 的综 合利用 水平 , 提 有
效 地利用 水 资源 。微生 物絮 凝剂是 一 种 良好 的水 处
微生物絮凝剂产生菌的筛选及其对含油废水的处理研究

含 油废 水 是 油 田钻 井 、 油生 产 、 油 炼 制 与 加 原 原
工 、 品水 洗等 过程 中产 生 的一 类 废 水 , 油 含有 油 类 、 芳 烃 、 、 、 和重 金属 等污染 物 。 氨 磷 硫
.
离子水 1 0 0 0mL, H 值 7 0 p . 。除酵 母 膏为生 化级外 ,
囤
200 7o 亿 学与生物 互程 0,1 . C 1V. N8 h 2
e s r & Bie g n e ig mit y o n ie rn
微 生物 絮凝 剂产 生菌 的筛选 及 其对 含 油废水 的处 理研 究
刘 其友 。 张云波 , 赵朝成 , 东风 赵
( 中国石 油大 学化 学化 工学 院, 东 青 岛 2 6 5 ) 山 6 5 5
1 1 材 料 、 养 基 与 仪 器 . 培
3mi, n 静置 3mi 。取上层水 样 5 , n 0mL 分别 测定 絮凝 前 后 的 C D和 石油类 去除率L ] O 5 。
以不 加发 酵液为 空 白对 照 , 别考 察 微 生物 絮凝 分 剂投加 量 、 废水 p 值 、 H 废水 温 度 、 助 金 属离 子 类 型 辅
及 其衍 生物 , 在耗 费 大 、 害 生 态环 境 、 带来 二 次 存 危 会 污染等 问题l 。微 生物 絮凝剂是 微 生物在 生 长过 程 2 ] 中分泌 的一类 高分子 聚 合物 , 们 可使 水 中的微 小 颗 它
粒凝 聚 、 沉降 , 与无机 絮凝 剂 和 有 机合 成 絮凝 剂 相 比, 微 生物 絮凝剂最 大 的优 点 是无 毒 、 害 、 无 易生 物 降解 、
性污 泥接入 吡啶为氮 源 的培养 基 , 可 以耐 受 吡 啶的 使
微生物絮凝剂γ-聚谷氨酸的生产及应用研究进展
微生物絮凝剂γ-聚谷氨酸的生产及应用研究进展邵颖;赵彩凤;邵赛;张乐平【摘要】γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)是由L-谷氨酸或D-谷氨酸通过肽键结合形成的一种多肽高分子,具有良好的水溶性、生物相容性、水解性、生物可降解性、无毒等优良特性.文章综述了微生物合成γ-PGA生产工艺,如生产菌株、培养基优化、发酵工艺和固定化技术等,介绍了γ-PGA在废水处理方面的应用,并指出了其发展方向.%γ-polyglutamic acid is a polypeptide composed of L-glutamic acid or D-glutamic acid by peptide bond formation. γ-PGA is a promising environmental friendly material with outstanding water solubility, biocompatibility, hydrolysis, biodegradability and non-toxic. This paper reviews the microbial synthesis of γ-PGA production processes, such as the production of strains, medium optimization, fermentation technology and immobilization technology. Meanwhile, it focuses on the application of γ-PGA in wastewater treatment, and points out the development direction in the future.【期刊名称】《湖南农业科学》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P123-126)【关键词】γ-聚谷氨酸;生物合成;废水;应用;综述【作者】邵颖;赵彩凤;邵赛;张乐平【作者单位】湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125;湖南省农业科学院核农学与航天育种研究所,湖南省农业生物辐照工程技术研究中心,生物辐照技术湖南省工程研究中心,湖南长沙 410125【正文语种】中文【中图分类】X703.5微生物絮凝剂(Microbial flocculants,简称MBF)是利用生物技术,从微生物菌体或其分泌物中提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能生物降解的新型水处理絮凝剂[1]。
复合型微生物絮凝剂产生菌的培养及对炼化废水处理的研究
合 型 微 生 物 絮凝 剂对 炼 化 废 水 中浊 度 、 油 类 物 质 和 C 石 OD 的 去 除率 分 别 达 到 9 . 5 、3 4  ̄ ¥ 0 9 % , 凝 效 果 优 于无 机 絮 凝 3 4 5 . 2 12 8 絮
.
剂 , 有 广 泛 的 应用 前 景 。 具
关 键 词 复 合 微 生 物 絮 凝 剂 产 生 菌 培 养 条 件 炼 化 废 水
Z e g,WU ii hn Weln,ZHANG n o,LI Qi o Yu b U y u,ZHAO n e g.( le f C e sr n h mia g — Do gf n Colgeo h mity a d C e c lEn i
n e i g,Chn ie st f Per lu ( s Chn ,Qi g a h n o g 2 6 5 ) ern iaUn v riy o toe m Ea t i a) n d oS a d 6 5 5
Cu tv i n o o p un bifO c a _ r d i b c e i liato f c m o d 0 lc ulntp 0 ucng a trum a d t a lc ton n e i e y n is pp ia i i r fn r wa t wae te t e t L I se tr r a m n
.
e d,i wa o n h tt e c mp u d b o lc u a tp o u i g s r i s SHD- n t s f u d t a h o o n ifo c ln ~ r d c n ta n 1 a d SHD- a h e tt e t n fe t 5 h d t e b s r a me te f c f r r f e y wa t wa e .Th p i u c lu ec n i o s o h ee t d s r i s we ea c ran d t r u h sn l f co o ei r se tr n eo t m m u t r o d t n ft es lc e ta n r s e t i e h o g i g e a t r i
微生物絮凝剂的研究现状和发展趋势
有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌。最
早的絮凝剂产生茵是。 . 年 B tre 从活性污 13 95 uefl ti d 泥 中分离出来的, 该茵的培 养液其有_定的絮凝力。 17 年 ,ac K ei 从煤油中分离出了一株捧 91 Zj 和 nt g i t n 状杆菌 , 该菌可分泌对泥水具有絮凝作用的多聚物。 18 年 R u h o uae等人将 NO - 用于畜产 96 yi i r  ̄ crK n C1 废水 、 膨胀污泥和砖场生产废水等的处理 , 均取得 了 很好的效果 ,被认为是 目前发现的最好的微生物絮 凝剂。 9 1 , uae )土壤 中分离 出一株革兰氏 19 年 K rn[  ̄ A 阴性菌 一 产碱杆菌儿 A -0 ,该菌在含有蔗糖的 L 21 培养基中生长并分泌絮凝剂。
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8一
Z J N H M C L N U T Y I I GC E I A D S R  ̄ A I
V 1 7 o (0 6 o 趋势
梅成效 李伟 东 , 东风 王 宏 ( 、 , 赵 , 1浙江省临安 市环境监测站 , 浙江 临安 3 10 ; 13 0
2 中国石油大学化 学化工学院环境科 学与工程 系, 、 山东 东营 27 6 ; 50 1
3 浙江林学院工程 学院环境 01 浙江 临安 310 ) 、 3 班, 130
摘
要: 生物絮凝剂( F是一种天然高分子絮凝剂 , MB ) 具有无毒、 安全、 高效 、 可生物降解、 无
二次污染等特点。 本文综述 了 生物絮凝剂 国内外研究现状和应用进展 ; 微 阐述 了微 生物絮凝剂的 结构、 学组成、 化 特点和种类; 分析 了微生物絮凝剂的絮凝作用机理、 特性及影响其絮凝性能的 因
絮凝剂的工作原理及用途
絮凝剂理论基础是;“聚并”理论,絮凝剂主要是带有正电(负)性的基团中和一些水中带有负(正)电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒,降低其电势,使其处于不稳定状态,并利用其聚合性质使得这些颗粒,集中,并通过物理或者化学方法分离出来。
一般为达到这种目的而使用的药剂,称之为絮凝剂。
絮凝剂主要应用于给水各污水处理领域。
絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。
其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
无机絮凝剂按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。
低分子絮凝剂价格低、货源充足、但因其用量大、残渣多、效果差,故无机絮凝剂的发展已经基本上完成了低分子向高分子的转变。
现常用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。
?(1)聚合铝类絮凝剂(如聚合氯化铝,硫酸铝等)聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核络合物。
它们通过羰基式桥联作用,处于亚稳定状态。
而OH-与Al3+的比值[2](一般称盐基度或碱基度)对絮凝效果影响很大。
通常盐基度越高,絮凝效果越强,但过高则本身易生成难溶的氢氧化铝沉淀,导致絮凝效果降低。
研究表明,盐基度在75%-85%时最佳,此时絮凝体产生快,颗粒大而重,沉淀性能好。
聚合铝具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。
在工业水处理中得到广泛的应用[3]。
值得注意的是铝,尤其是活性铝,毒性较大,同时聚合铝制备方法不完善,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。
通过改善混凝反应条件,延长慢速混凝时间,能有效降低水中铝的含量。
(2)聚合铁类絮凝剂(如聚合硫酸铁等)聚合铁是另一新型无机絮凝剂,絮凝机理与聚合铝类似。
其主要类型有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等等。
聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外,还具有价格低、pH值适用范围宽等特点。