絮凝剂

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絮凝剂的絮凝原理

絮凝剂的絮凝原理

絮凝剂的絮凝原理絮凝剂的絮凝原理絮凝沉降(或浮上)进行固液分离的方法是目前水处理技术中重要的分离方法之一,采用水溶液高聚物为絮凝剂来处理工业废水、生活废水、工业给水、循环冷却水、民用水时,具有促进水质澄清,加快沉降污泥的过滤速度,减少泥渣数量和滤饼便于处置等优点.絮凝剂按化学成分的不同,分为无机絮凝剂、有机絮凝剂。

1 絮凝剂絮凝原理絮凝剂的絮凝原理可分为化学絮凝和物理絮凝两种。

前者假设粒子以明确的化学结构凝集,并由于彼此的化学反应造成胶质粒子的不稳定状态.后者则是由于存在双电层及某些物理因素,当加入与胶体粒子具有不同电性的离子溶液时,会发生凝结作用.当发生凝结作用时,胶体粒子必失去稳定作用或发生电性中和,不稳定的胶体粒子再互相碰撞而形成较大的颗粒.当加入絮凝剂时,它会离子化,并与离子表面形成价键。

为克服离子彼此间的排斥力,絮凝剂会由于搅拌及布朗运动而使得粒子间产生碰撞,当粒子逐渐接近时,氢键及范德华力促使粒子结成更大的颗粒.碰撞一旦开始,粒子便经由不同的物理化学作用而开始凝集,较大颗粒粒子从水中分离而沉降。

2 无机絮凝剂无机絮凝剂主要是依靠中和粒子上的电荷而凝聚,故常常被称为凝聚剂。

2.1 无机低分子絮凝剂无机低分子絮凝剂有氯化铝、硫酸亚铁、氯化铁,用于干法或湿法直接投入水处理设施中,其优点就是较经济,但它们在水处理过程中存在较大的问题.其聚合速度慢,形成的絮状物小,腐蚀性强,在某些场合净水效果不理想,而逐渐被无机高分子絮凝剂所取代。

2。

2 无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是一类新的水处理剂,它与传统的絮凝剂比较效能更优异,且比有机高分子絮凝剂价格低廉,而被广泛用于给水、工业废水以及城市污水的各种流程,逐渐成为主流絮凝剂。

无机高分子絮凝剂能强烈吸引胶体微粒,通过黏附、架桥和交联作用,促进胶体凝聚,同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷,降低了ξ电位,从而使胶体离子发生互相吸引作用,破坏了胶团的稳定性.促进胶体微粒碰撞,形成了絮状沉淀.无机高分子絮凝剂既有吸附脱稳作用,又可发挥桥联和卷扫絮凝作用。

絮凝剂的原理

絮凝剂的原理

絮凝剂的原理絮凝剂是一种用于水处理的化学物质,它在水中起着凝聚悬浮物和胶体颗粒的作用,使其聚集成较大的团簇,便于沉降或过滤。

絮凝剂的原理主要包括两种机制,化学絮凝和物理絮凝。

化学絮凝是指絮凝剂与水中的悬浮物和胶体颗粒发生化学反应,形成较大的沉淀物。

常见的化学絮凝剂包括铝盐和铁盐类化合物,它们能够与水中的胶体颗粒发生电中和反应,形成较大的絮凝物质。

此外,有机絮凝剂也是一种常见的化学絮凝剂,它们通过与水中的有机物发生化学反应,使其聚集成较大的团簇,便于沉降。

物理絮凝是指絮凝剂通过物理作用使悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的团簇。

在物理絮凝过程中,絮凝剂能够改变水中颗粒的表面性质,使其易于聚集成团簇。

常见的物理絮凝剂包括活性炭和硅胶等,它们能够通过吸附和凝聚作用,促使水中的颗粒聚集成较大的团簇。

综合来看,絮凝剂的原理是通过化学反应和物理作用,使水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的团簇,便于后续的沉降或过滤处理。

在实际应用中,根据水质的不同和处理的要求,可以选择合适的絮凝剂和适当的处理工艺,以达到理想的净水效果。

除了原理的作用,絮凝剂的使用还需要考虑到适当的投加量、搅拌时间和沉降条件等因素,以确保絮凝剂能够充分发挥作用,达到预期的净水效果。

同时,对于不同类型的水源和水质,也需要选择合适的絮凝剂种类和处理工艺,以提高净水效果和降低处理成本。

综上所述,絮凝剂的原理是通过化学反应和物理作用,使水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的团簇,便于后续的沉降或过滤处理。

在实际应用中,需要根据水质特点和处理要求选择合适的絮凝剂和处理工艺,以确保水质的净化和提高水处理效率。

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理绪论:絮凝剂是一种常用于水处理、污水处理、工业生产等领域的化学物质。

它能够有效地将悬浮在水中的微小颗粒聚集成较大的团块,从而便于沉淀或过滤。

本文将详细介绍絮凝剂的工作原理,包括絮凝剂的分类、作用机理以及常见的应用场景。

一、絮凝剂的分类:根据其化学性质和作用机理,絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。

1. 无机絮凝剂:无机絮凝剂主要包括铝盐类、铁盐类和硅酸盐类等。

它们通常以阳离子形式存在,能够与水中的阴离子或悬浮物质发生化学反应,形成沉淀物或聚集成较大的颗粒。

- 铝盐类絮凝剂:如聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝等。

它们能够与水中的碱性物质发生反应,生成氢氧化铝胶体,从而使悬浮物质聚集成团。

- 铁盐类絮凝剂:如硫酸亚铁、氯化亚铁等。

铁盐类絮凝剂能够与水中的磷酸盐、硫酸盐等阴离子形成沉淀物,从而减少水中的悬浮物。

- 硅酸盐类絮凝剂:如硅酸铝钠、硅酸铝钾等。

硅酸盐类絮凝剂能够与水中的阴离子形成胶体,从而促使悬浮物质聚集成较大的颗粒。

2. 有机絮凝剂:有机絮凝剂主要包括聚合物絮凝剂和有机胶体絮凝剂两类。

它们通常以高分子化合物的形式存在,能够通过物理吸附和化学反应等方式与水中的悬浮物质结合,形成较大的团块。

- 聚合物絮凝剂:如聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)等。

聚合物絮凝剂能够通过物理吸附和桥联作用等方式,将水中的微小颗粒聚集成较大的团块。

- 有机胶体絮凝剂:如壳聚糖、壳聚糖衍生物等。

有机胶体絮凝剂能够通过与水中的悬浮物质发生化学反应,形成较大的颗粒。

二、絮凝剂的作用机理:絮凝剂的作用机理主要包括化学吸附、物理吸附、桥联作用和电荷中和等过程。

1. 化学吸附:絮凝剂中的活性基团能够与水中的悬浮物质发生化学反应,形成化学键或离子键。

这种化学吸附能够使微小颗粒之间的相互作用增强,从而促使悬浮物质聚集成较大的团块。

2. 物理吸附:絮凝剂中的高分子化合物能够通过物理吸附作用,将水中的微小颗粒吸附在其表面。

絮凝剂性能参数

絮凝剂性能参数

絮凝剂性能参数絮凝剂是甘蔗糖厂普遍使用的药剂,用以加速蔗汁沉降和提高清汁质量。

近年来,国内外糖业界籍助于现代絮凝剂的良好性能,研究开发了多种新的气浮清净工艺流程,显著地提高了制糖工业的科技水平。

絮凝剂的品种和性能也有很大的发展与提高,它在制糖工业中发挥着越来越重要的作用。

1、絮凝剂的种类絮凝剂有不少品种,其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。

它们都是含有大量活性基团的高分子有机物,主要有三大类:1、以天然的高分子有机物为基础,经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。

2、用现代的有机化工方法合成的聚丙烯酰胺系列产品。

3、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。

某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。

用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能,如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后,絮凝性能较好,可加速蔗汁沉降。

将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚,聚合物有良好的絮凝性能,或兼有某些特殊的性能。

国内研制的一些产品,曾在几个糖厂试用,有较好效果。

目前在国内外糖厂使用最广泛的絮凝剂,是合成的聚丙烯酰胺系列产品,它们的发展提高较快,在制糖工业的多种流程中普遍使用。

聚丙烯酰胺(polyacrylamide),常简写为pam(过去亦有简写为php)。

糖厂近年使用的各种pam,实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸钠经过共聚反应生成的高分子产物,有一系列的产品。

丙烯酰胺的分子式为:ch2 = ch-conh2丙烯酸钠的分子式为:ch2 = ch-coona聚合物的分子式为:conh2coona——ch2-ch————ch2-ch————m n式中的m与n分别代表丙烯酰胺与丙烯酸钠的相对数量。

它们的比例对聚合物的性质有很大的影响。

通常将n对(m+n)的百分比称为阴离子度或羧基比率,以前通常称它为水解度:n阴离子度=× 100%n + m因为-coona基团在水溶液中容易离解出na+而留下负电基-cooˉ,使大分子带负电,它们亦称为阴离子聚合电解质。

氢氧化铝 絮凝剂

氢氧化铝 絮凝剂

氢氧化铝絮凝剂
氢氧化铝是一种常见的絮凝剂,在水处理领域发挥着重要的作用。

它是一种无机高分子混凝剂,具有很强的絮凝作用,可以有效地将水中的悬浮物和胶体物质聚集在一起,形成较大的絮凝体,便于后续的沉淀和过滤处理。

在水处理过程中,氢氧化铝常用于去除浑浊物质、有机物、重金属离子等,从而提高水的透明度和净化效果。

氢氧化铝的絮凝机理主要包括两种:一种是物理吸附机理,氢氧化铝通过静电作用和凝聚作用与水中的悬浮物和胶体物质发生吸附作用,使其聚集成絮凝体,从而实现快速絮凝沉降;另一种是化学絮凝机理,氢氧化铝与水中的离子或分子发生化学反应,生成胶凝物质,促使悬浮物和胶体物质聚集成絮凝体。

综合两种机理,氢氧化铝可以更有效地去除水中的杂质,提高水质净化效果。

在实际应用中,氢氧化铝的絮凝效果受到许多因素的影响,如氢氧化铝的用量、搅拌速度、PH值、水质特性等。

合理控制这些因素,可以提高絮凝效果,达到更好的净化效果。

此外,氢氧化铝在水处理中还具有抗污染、低成本、易于操作等优点,被广泛应用于供水、污水处理、工业废水处理等领域。

总的来说,氢氧化铝作为一种重要的絮凝剂,在水处理中发挥着不可替代的作用。

通过合理控制使用条件和操作参数,可以更好地发挥氢氧化铝的絮凝作用,提高水质净化效果,保障人们的饮用水安全。

希望随着科技的不断发展,氢氧化铝在水处理领域能够发挥更
大的作用,为人类创造更清洁的生活环境。

絮凝剂名词解释

絮凝剂名词解释

絮凝剂名词解释絮凝剂是水处理技术中使用的重要药剂之一,其功能是在水系统中,通过结合,缩小和凝聚悬浮物,从而使悬浮物聚集在一起,形成易于清除的凝聚物。

本文详细介绍絮凝剂的类型,作用,指标,选择原则和使用方法。

絮凝剂的类型根据其结构,絮凝剂可分为宏观型和微观型。

宏观型絮凝剂,又称为总絮凝剂,是一种悬浮物结合剂,可在溶液中结合悬浮物组成宏观絮凝体。

它可以用多种结构强度聚集粒子,并可以形成一个宏观凝聚物,如拥有多个团体的粘聚性物质,表面活性剂,絮状聚合物等。

而微观型絮凝剂,又称为分散絮凝剂,是一种特殊的表面活性剂,它能套着一层壳来结合悬浮物,使它们微观上分离,形成稳定的悬浮液。

絮凝剂的作用絮凝剂可以用于水处理、污水处理和清洁等方面。

它通过表面张力作用,可以将悬浮物附着在絮凝剂颗粒上,形成稳定的絮凝体,然后使他们凝聚,形成凝聚物,以改变水的释放率,实现净水的目的。

同时也能有效沉淀细小的颗粒物和有机物,具有抗菌、抗加药、稳定悬浮物等特点,是一种活性悬浮物的污染清除最有效的药剂。

絮凝剂的指标为了确定絮凝剂的指标,通常要求测量悬浮物的稠度、结构强度和絮凝体的耗量。

此外,还可以用热量分布测量法和粘度检测法来测定各种悬浮物的稠度和结构强度,以用于后续悬浮物结合程度的确定。

絮凝剂的选择原则根据水质和处理要求,絮凝剂通常可以分为非离子型、单离子型、聚合物型和复合类型。

在选择絮凝剂时,主要考虑抗脱水性、耐受性、抗冻结性、抗酸碱度、还原性等方面,以选择合适的絮凝剂。

絮凝剂的使用方法传统的絮凝剂使用方法是,先将絮凝剂加入水中,再加入药剂,间隔一段时间后再加入药剂,以使药剂与絮凝剂混合均匀,最后加入混合溶液,以达到凝聚作用。

使用絮凝剂时,必须注意控制它的浓度,一般来说,每升水添加1-2克的絮凝剂即可,让它以最佳的比例充分地结合悬浮物。

另外,在使用絮凝剂前,应先进行应力分布测试,以确定悬浮物的粘结性能,并应用少量的絮凝剂进行测试,以验证其效果。

絮凝剂的使用种类和投加量

絮凝剂的使用种类和投加量絮凝剂是一种化学品,在水处理、废水处理、矿山废水处理等领域中被广泛应用。

它能够有效地促使悬浮在水中的固体颗粒快速沉降,从而实现水体的净化和澄清。

根据不同的处理对象和处理要求,有多种不同种类的絮凝剂可供选择,并且它们的使用投加量也会因具体情况而有所变化。

下面我们将详细介绍絮凝剂的使用种类和投加量。

1.无机絮凝剂无机絮凝剂主要包括氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铝等。

它们的优点是投加量较少,处理效果好。

其中,氯化铁通常用于处理含有氨态氮的废水,具有很好的絮凝效果。

聚合氯化铝是一种常用的絮凝剂,适用于处理各种水质,尤其对具有较高的浊度和有机物含量的水体效果显著。

硫酸铝主要用于处理水体中的氟化物、碱性离子等。

2.有机絮凝剂有机絮凝剂主要包括聚丙烯酰胺(PAM)和聚合物铁盐。

PAM是一类非离子型絮凝剂,具有高效的絮凝作用,适用于处理含有悬浮物的废水和水体。

聚合物铁盐是将聚合物和铁盐复合而成的絮凝剂,具有毒性小、处理效果好的特点,广泛应用于水处理和废水处理领域。

3.有机无机复合絮凝剂有机无机复合絮凝剂是将有机絮凝剂和无机絮凝剂混合而成的一种絮凝剂。

它们能够充分发挥各自的优点,提高絮凝作用的效果。

例如,将聚丙烯酰胺和聚合氯化铝混合使用,能够显著提高废水的絮凝效果,同时降低絮凝剂的使用量。

投加量是指将絮凝剂投加到水体中的数量。

根据具体情况,投加量的大小会有所不同。

通常来说,投加量的确定需要考虑以下因素:1.水质特性:包括水体的浊度、酸碱度、有机物含量等。

水质越差,投加量通常越大。

2.目标要求:根据需要达到的水质目标,确定必要的絮凝剂投加量。

如果要求处理效果更好,通常需要增加絮凝剂的投加量。

3.运行条件:根据水处理设备的特点和水体的流量,确定合适的投加方式和投加量。

一般来说,絮凝剂的投加量可以通过试验和实际应用经验来确定。

通过试验可以进行不同投加量下的实验观察,找到最适合的投加量。

同时,也可以参考实际应用中相似情况下的投加量,作为参考值。

絮凝剂的原理及应用

絮凝剂的原理及应用1. 絮凝剂的定义和分类絮凝剂是一种化学物质,它能够在液体中聚集悬浮的微小颗粒,形成较大的团簇,从而使悬浮物快速沉淀或聚集在一起。

絮凝剂广泛应用于水处理、污水处理、矿山选矿、化工等领域,用于去除水中的悬浮固体、胶体或有机物等。

根据其化学性质和作用机制,絮凝剂分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。

1.1 无机絮凝剂无机絮凝剂是指以无机盐为主要组成部分的絮凝剂。

常见的无机絮凝剂有氯化铁、硫酸铁、多聚硫酸铝等。

无机絮凝剂以其高效、广泛适用和较低成本的特点,在水处理领域得到了广泛应用。

1.2 有机絮凝剂有机絮凝剂是指以有机高聚合物为主要组成部分的絮凝剂。

常见的有机絮凝剂有聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等。

有机絮凝剂由于其高效、低剂量和对水质影响较小等特点,在污水处理和工业领域得到了广泛应用。

2. 絮凝剂的作用机制絮凝剂通过物理和化学作用机制使悬浮物粒子聚集在一起,形成大颗粒,从而实现固液分离。

主要的作用机制包括以下几种:2.1 絮凝作用絮凝剂通过引起悬浮颗粒之间的吸引力,使之相聚而形成较大的团簇。

这种吸引力可以是静电作用、凡得瓦力或化学络合等。

2.2 粘度增加作用细小颗粒的表面处于Brownian运动状态,利用絮凝剂增加液体的粘度可以减缓颗粒的运动速度,从而增加颗粒的相遇概率。

2.3 表面活性剂作用絮凝剂中含有一定的表面活性剂,它能够改变溶液的界面性质,降低溶液的表面张力,从而促进颗粒的聚集和沉淀。

2.4 胶束效应絮凝剂分子在溶液中以胶束形式存在,这些胶束能够包裹住颗粒,形成类似于沉淀物的结构,从而促进颗粒聚集。

3. 絮凝剂的应用絮凝剂在水处理、污水处理、矿山选矿、化工等领域都有广泛的应用。

以下是絮凝剂在几个领域的典型应用:3.1 水处理絮凝剂在水处理中的应用主要是用于去除水中的悬浮固体和胶体物。

它可以使水中的悬浮物迅速沉淀,从而提高水的澄清度。

比较常用的絮凝剂有氯化铁、聚合氯化铝等。

3.2 污水处理絮凝剂在污水处理中起到了重要的作用。

絮凝剂的作用

絮凝剂的作用
絮凝剂的作用是什么?如何正确地使用絮凝剂呢?絮凝剂又称为凝聚剂、凝集剂,它能够增强混合液中悬浮微粒间的相互碰撞和摩擦,从而促进胶体的形成。

但若用得不好,则会导致上清液浑浊度变大,沉降速度减慢,甚至失去絮凝作用,这就叫做“絮凝不良”。

因此,选择适宜的絮凝剂,对于保证絮凝效果具有重要的意义。

投加量要根据处理物料来确定,原则上,其他条件都相同时,随着絮凝剂用量的增加,混合液的浊度将下降。

絮凝剂用量一般为0.5-2.0g/ L。

在药品生产中使用时需要注意的事项也很多:1.为了提高絮凝效果,可以采取提高溶液 pH 值的方法,例如加入少量 NaOH,由于它水解后生成氢氧化钠,与悬浮固体反应生成易溶性物质,即絮状物。

2.当溶液中含有大量电解质(如 Ca2+、 Mg2+等)时,可先加入絮凝剂,待其充分水解后再加入剩余的药品,以防止絮状物上浮。

3.有些情况下,混合液中含有较难分离的细小颗粒,如胶体粒子、纤维、金属氧化物等,必须加入絮凝剂才能达到预期目的。

4.在调节 pH 值时,应避免投加过多的絮凝剂,否则容易造成结垢,影响产品质量。

当发现投药量过大或有结晶析出现象时,应及时停止投药,并排除部分废液。

经过处理后,再继续投药,直至絮凝完全。

投加絮凝剂时应注意,首先要考虑到絮凝剂本身对环境污染的问题。

例如
用含铝絮凝剂处理含酚废水时,由于铝盐能在生物膜表面吸附,使生物膜遭受严重破坏,因此这种絮凝剂只能用于污染程度轻的废水。

在实际工业生产中还常遇到某些污染物,如含铬废水、含汞废水、含氰废水等,单独使用絮凝剂不仅无效,而且会引起二次污染。

所以必须使用有机絮凝剂。

絮凝剂配方和制作流程

絮凝剂配方和制作流程
制作絮凝剂的配方和流程可能因所需的絮凝剂类型而有所不同。

以聚硅酸铁(PSF)、甲基丙烯酸、氯酸盐、聚合氯化铁(PFC)以及聚二丙烯酰氯为例,以下是其配方和制作流程:
配方:
8~13%聚硅酸铁(PSF)
10~15%甲基丙烯酸
2~8%氯酸盐
20~30%聚合氯化铁(PFC)
8~%聚二丙烯酰氯
1~6%相对分子量聚丙烯酰胺
4~9%纤维素
~15%酱油曲霉
7~11%壳聚糖
流程:
1. 将8~13%聚硅酸铁(PSF)、10~15%甲基丙烯酸、2~8%氯酸盐和20~30%聚合氯化铁(PFC)加入反应釜中进行密闭混合。

混合时采用800~
1000r/min的搅拌设备进行搅拌2~4分钟,再采用超声波振动5~7分钟,超声振动时的超声波频率为25kHz~35kHz。

2. 在反应釜中内密封反应2~小时,密封器内的空气中含氧量为常规大气中的氧气含量。

3. 在流动的混合物中加入聚二丙烯酰氯8~%和反应量的一半1~6%和相对
分子量聚丙烯酰胺进行搅拌,搅拌转速为200~300r/分钟。

4. 向密封的反应釜中持续通过氮气15~30分钟,进行搅拌。

5. 将工序3的混合物升温至25~29℃。

按照纤维素4~9%、酱油曲霉~15%及壳聚糖7~11%的顺序缓慢滴加,混合时缓慢混合,直至无菌。

以上信息仅供参考,建议查阅专业书籍或咨询化学领域专家获取更准确的信息。

同时请注意,制作过程需在通风良好的实验环境中进行,并请做好安全防护措施。

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关于节杆菌属产生物絮凝剂的研究摘要:用于研究的可产生物絮凝剂的细菌是从南非开普省东部的一条河流中分离得到的,通过鉴定,它的16S rRNA基因核苷酸序列和节杆菌属的有91%的相似度,和节杆菌属一样,这个核苷酸序列都储存在基因库中。

当在有氧的环境下生长成一种产品中间物时,细菌产生了一种胞外生物絮凝剂,产品中间包含葡萄糖,葡萄糖作为唯一的碳源,并且初始PH为7.0。

我们调查研究了碳源,氮源,金属离子源以及初始PH对絮凝活性的影响。

当乳糖和尿素分别作为唯一的碳源和氮源来源时,这类细菌能产最佳生物絮凝剂,此时絮凝活性分别为75.4%,83.4%。

另外,当中间物的初始PH值为7.0时,这类细菌也能产最佳的生物絮凝剂,此时絮凝活性为84%;当Mg2+作为阳离子来源时,絮凝活性为77%。

构成分析表明这种生物絮凝剂主要是一类由大约56%的蛋白质和25%的总碳水化合物组成的糖蛋白。

关键词:节杆菌属淡水生物絮凝剂1介绍目前,有机和无机絮凝剂都被广泛地用于多孔胶体材料的沉降,因此被应用在很多的工业领域中,比如纯净水的净化,废水处理,食品工业,清淤疏浚,发酵进程。

尽管它们对人类和环境有害,各种各样的化学合成的絮凝剂(例如铝盐,聚丙烯酰胺衍生品)常常被用于这些过程中,因为这种方法合成的絮凝剂,成本低,效率高。

为了避免无机和合成的絮凝剂给环境和健康带来的问题,在最近几年,由微生物产生的絮凝剂已经吸引了大量的科学与技术的关注,生物絮凝剂的工业潜力长期以来已经被公认,因为它们的无害化,生物降解能力,降解的中间产物无次级污染。

大多数由不同微生物产生的生物絮凝剂通常是高分子聚合物,比如多糖,蛋白质,糖蛋白,核酸。

尽管许多微生物已经通过产生物絮凝剂能力的筛选,但到目前为止,很少的一部分已经实现大规模的商业生产。

高成本,低产量似乎已经成为了发展科学和商业应用的生物絮凝剂研究进程的主要阻碍因素。

然而,为了减少成本和优化培菌条件,像批量生产的策略已经被采用。

目前的关于淡水细菌产生物絮凝剂潜力的研究报告是作为我们对新颖的生物絮凝剂(作为与无机和合成絮凝剂竞选的备选方案)研究的一部分。

节杆菌属是一类普通的土壤菌菌属,这类菌属的所有种类普遍地没有产孢子的能力。

因为其新陈代谢的多样性,节杆菌属物种已经被用于修复被污染的水的工业应用中。

节杆菌属对富含硝酸盐的工业垃圾的生物修复的有效性已经被证明。

2结果和讨论2.1.细菌身份的鉴定被测试的细菌是从南非开普省东部的Tyume河流中分离得到的,这些细菌已经经过筛选,具有产生物絮凝剂的潜力。

初始的筛选显示在PH为7.0时,细菌有能力絮凝悬浮的高岭土(4g/L),对细菌的16S rRNA基因进行聚合酶链反应扩增,得到了预期大小(大约1.5kb)的扩增子。

16S rRNA基因核苷酸序列分析显示被测试的细菌和节杆菌属由91%的相似度,核苷酸系列都被存储在基因库中,就像节杆菌属的登记号为HQ875723。

图1.节杆菌属的PCR产物的琼脂糖凝胶电泳Lanes: 1 = 梯道; 2 = PCR产物2.2 培养条件对生物絮凝作用的影响这些影响例如:生产的中间产物和培养条件对生物絮凝剂都有影响。

通过试验菌在不同条件下(如:碳源,氮源,离子和PH等因子)对生物絮凝剂的活性从而评估其条件对生物絮凝作用的影响。

乳糖、蔗糖、果糖和淀粉对生物絮凝度影响的评定结果见表一。

乳糖和蔗糖在碳源中是良好的碳源,使生物絮凝剂的活性分别大道75%和73.4%;而果糖和淀粉就不能促进生物絮凝剂的活性(见表一)。

对于蔗糖作为碳源的评定,其结果可以从Lietal[3]的“由地衣芽孢桿菌X14絮凝剂的生产”的研究报告中可以看到。

然而,与目前研究相反的是淀粉被发现可以提高地衣芽孢桿菌X14的絮凝剂生产,而不是乳糖。

Patil et al. [14] 和He et al. [15]研究指出,在固氮菌和取盐单胞菌中各自的絮凝化作用中,用蔗糖作为碳源都具有良好的絮凝剂回收率。

Bacillus sp. Gilbert [16]和Virgibacillus sp. Rob [17]的报告中,淀粉也被指出作为少量的碳源用于絮凝化作用。

Rob [17]也指出果糖在在生物絮凝剂的生产中不是良好的碳源。

氮源在生物絮凝剂的生产中被调查出与培养品系在同一种介质中,除吃之外,氮源是各式各样的(见表一)。

节杆菌可以地利用有机物(如尿素)和无机物(如硫酸铵)作为氮源,利用尿素有效地作用,使絮凝剂的活性达到83.4%,其次是硫酸铵的79%和氯化铵的61%(见表一)。

Patil et al. [14]通过固氮菌测验氮源对生物絮凝剂生产的影响,研究表明除了酵母提取物外,尿素和硫酸铵都能有效的促进生物絮凝作用。

另一方面,Halomonas sp. V3a’和AAD6[15,19]分别都证实了氯化铵作为氮源能有效的促进生物絮凝剂的生产。

不过,与当前研究节杆菌相反的是,酵母膏和蛋白胨在带白节杆菌LC13T [12].的实验中被发现是最佳的氮源促进生物絮凝剂的生产。

许多菌株的实验中已经证明了当前的有机氮源是最佳促进生产生物絮凝剂(有时候是有机氮源和无机氮源相结合)表一:以节杆菌为例培养成份对生物絮凝化活动的影响备注:“-”表示没有絮凝化活动发现所用的培养基[1]中的阳离子絮凝剂生产的影响。

各种阳离子对絮凝活性的影响进行评估,使用氯化铁,氯化镁的方案,以FeSO4·7H2O和KCl作为阳离子的来源。

表1中,二价阳离子此外可以看出,以Mg2 +作为强化絮凝时,相比絮凝效果最高,单价阳离子K +次之。

两个Fe3 +和Fe2 +的无絮凝效果。

另据报道,为增加在絮凝剂virgibacillus SP中Mg2 +含量。

罗布[17]。

相比之下,为絮凝剂LC13-SF制作的节杆菌albidusLC13T,最大絮凝效率所需的Ca2 +的存在[12]有类似的效果。

另据报道,由絮凝剂生产Vagococcus SP的最佳絮凝剂 W31和盐单胞菌藻。

V3A“[22,23]。

对于沙雷ficaria生产絮凝剂,除了两个二价阳离子Ca2 +和Mg2 +的絮凝活性增强,而共同存在的三价阳离子Al3 +和Fe3 +产生负面影响絮凝活性[20]。

李等人。

[24]报道的要求提高絮凝效率的单价和二价阳离子的共同存在气单胞菌。

实现絮凝活性高,经常使用添加阳离子来中和带负电荷。

2012年,131058从而削弱的静电排斥力,从而提高絮凝效果[2]。

这些阳离子对絮凝剂生产微生物的絮凝率的影响各不相同。

溶液的pH值也是影响絮凝效果的关键因素,从而有效地影响絮凝过程[26]。

本实验为研究絮凝节杆菌活性介质的初始pH值的影响对 raats进行了调查,在pH值从3到11不等时,絮凝活性被发现是在中性pH条件(pH值7.0)明显较高(84%)比在酸性和碱性条件下(图2)高。

类似的pH值(pH值7.2和7.0)的报告,莫拉菌盐单胞菌产生的微生物絮凝剂ERß-31的最佳活动PH也在期间。

絮凝剂HBF-3,由一个突变的盐单胞菌产生。

V3A在pH 7时也取得了最高的絮凝活性,[23]。

在低pH值,H +离子的吸收趋于削弱的絮凝剂高岭土复杂的形成过程,在高pH值也观察到类似的效果。

据李等人 [25],在中性pH值在阳离子存在时絮凝效果似乎是最强的。

然而,这些意见是从Choi等人进行的研究不同。

其中最大的鱼腥藻产生的微生物絮凝剂絮凝现象。

在pH值2分别培养芽孢杆菌 F19和鱼腥藻,芽孢杆菌产生的絮凝剂。

PY-90被发现最适酸性pH值范围在3.0至5.0 [29],而沙雷ficaria生产最适弱酸性pH值范围为5.0到7.0 [20]。

初始PH对絮凝效果的影响20406080100051015初始PH絮凝效果%系列12.3 。

絮凝剂生产时间课程含量图3显示了节杆菌生产絮凝剂的时间过程。

raats 在光密度,pH 值和絮凝活性超过10天的培育期。

在生长过程中,在第5天达到最高的87.5%絮凝活性被观察到的增加迅速下降之外,注意到增长在过去4天完全丧失了活性(图3)。

在细胞的生长的后期阶段,观察絮凝活性下降,可能是由于抗絮凝酶的活性。

据Jang 等人的研究,通过补料生产分批培养的方式生产絮凝剂,絮凝活性和生物絮凝剂生产被发酵条件影响,其中包括碳源,接种量,溶氧张力(DOT )的碳/氮(的C / N )源的比例。

Jang 等还指出,初始增长率随着碳源浓度的增加而增加。

然而,碳源的消耗严重限制碳源浓度较高。

接种量影响的不仅是细胞的生长,而且影响产品的形成与柠檬酸SP 细胞的动态行为。

接种絮凝剂活性的影响在不同大小的细胞培养。

这个合成絮凝剂的絮凝活性也显示着:生长介质的C / N比率较高的C / N比率不一定转化絮凝剂的合成产量较高[30]。

通过发酵培养基的初始pH 值,可以判断细胞的电荷和氧化还原电位,反过来又可以影响营养吸收和酶促反应[12]。

因此,在细胞生长中的絮凝活性观察第5天的生长期(OD600值)相应的稳步增长是可能是一个迹象,絮凝剂由合成细菌的生长过程中产生的,而不是由细胞自溶[22]。

从72至120小时,pH值稳步上升,直到在pH值7.0达到最佳的絮凝活性。

经过6天的培养,观察的絮凝活性的完全丧失,而pH值急剧上升,并保持周围pH值8.2(图3)。

不同生物絮凝剂生产和培养时间之间的关系可能会有所不同。

在发酵时间为72小时,中性条件下(pH值7.0),获得最大的生产水平和节杆菌albidus LC13T产生的生物絮凝剂絮凝高峰的90.6%[12]。

在稳定期为获得芽孢杆菌licheniforms,生产絮凝剂和细胞生长最大值[32]。

李[3]和夏等人[21]表明,芽孢杆菌licheniforms X14和奇异变形杆菌TJ-1,实现在更短的时间比其他菌株(24小时)的要求,最大的絮凝剂生产,而絮凝活性在稳定期(48小时)达到高峰。

在细菌生长的培养基pH值观测到的波动,也可以归因根据到Lors等。

[33],两种相反的现象:细菌活动的pH 值下降,释放的相关浸出阳离子的氢氧根离子的pH值的增加。

两者合计,这些意见似乎强烈支持美联储分批培养方法,以充分了解参与越来越多的细胞培养的动态。

生长动力学和底物浓度之间的关系是研究的基本,特别是为单一底物日益增长的纯培养中存在的巨大不一致。

进一步混淆的问题是事实,微生物倾向于改变其动力学性能,以适应不断变化的环境2.4。

絮凝剂化学成分的分析纯化的絮凝剂(1毫克/毫升)的化学分析,发现含有0.25毫克/毫升总碳水化合物和0.56毫克/毫升的蛋白质分别,从而确认该絮凝剂主要是一种糖蛋白。

Inoue等。

[35]研究了节杆菌产生的生物大分子。

并透露这是一个异质多糖,这主要是一个半乳聚糖硫酸。

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