微生物絮凝剂综述
微生物絮凝剂在废水处理中的应用
２ 微 生物 絮凝剂 的特 点
与传 统 的无 机 和有 机 合 成高 分 子 絮凝 剂 相 比 ，
生物絮凝剂不但没有传统絮凝剂 的缺点 ， 而且还具 有许 多优 点 。
２ ． １ 高效 性
１ 微 生物絮凝 剂 国 内外研 究历程
微生物 的絮凝 作用首先是 由路易斯 ・ 巴斯德 与现在常用的各类絮凝剂如铁盐、 铝盐 和聚丙 于１ ８ ７ ６年在 酵母 菌 中观 察到 的， ２ 年后 类似 现象 烯酰胺相 比， 生物絮凝剂在 同等用量下 ｅ ｒ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ 从活 性污 明显高于常规絮凝剂。
中图分类号： Ｘ ７ ０ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ － ９ ９ ０ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ － ０ ０ ４ ９ － ０ ４
我 国是 水 资 源 短 缺 和 污 染 比 较 严 重 的 国家 之
一
。
目前城市缺水严重 ， 已造成严重 的经济损失 和
基 金项 目 ： 国 家水体 污染 控 制与 治理 科技 重大 专项 资 助项 目 （ ２ ０ ０ ８ Ｚ Ｘ ０ ７ ４ ２ ２ ０ ０ ４ １ 作 者简 介 ： 张超 （ １ ９ ７ ８ － ） ，男 ，山东 济 南人 ，在 读博 士 ，讲 师 ，研 究方 向 ： 生物 絮凝 剂 ，Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｍ ｅ ｉ ｌ ｉ ８ ２ ９ ２ ＠ ｓ ｉ ｎ ａ — ｃ ｏ ｍ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ７ ． １ ８
现代水 处理技术按原理可分为物理处理法 、 化
学 处 理法 、 物 理化 学 法 和 生 物处 理 法 ４大 类 。在 众
多废水处理方法中 ， 絮凝沉降在水处理 中占有极其 重要 的地位 。絮凝剂是一类可使液体中不易降解 的 悬浮颗粒 （ 粒径 ｌ ０ 一 ～ １ ０ ｃ ｍ） 凝 聚、 沉 降的物质 】 。
水质净化微生物絮凝剂研究进展
Ｑ９９９ ， ３
微生物絮凝剂（ ｉ ｏｉ ｏｃｌ ｔ ｂ ｆ ｃｕａｔ 通过发酵 、 ｍ ｃ ｂ ｌ ｃｕａ 或 ｉ ｏｃｌ ） ｒ ａｆ ｌ ｎ ｏ ｌ ｎ是 提取 、 纯化 而获得 的一 种安全 、 高效 、 生物降解性 、 具 使用无 二次污染的生物大分子产品 ． 微生物絮凝剂主要有微生物细胞和微生物细胞分泌产物两种 ． 微生物产 生的絮凝剂 物质为多糖 蛋 白、 多糖 、 白质 、 粘 蛋 纤维素 、 Ｎ Ｄ Ａ等高分子化 合物 ， 分子量 多在 ｌ ａ以上 ． 已报道 的微生物 絮凝剂来 看 ， 分 以多糖居 Ｄ 从 成
凝剂 ．ＯＯ ， 等 由厨房排水 沟的污水 中分离到一株能产 生物絮凝剂 的细菌 嗍 ２０ 年 ｎ （ ｉｏａｔ ｐ ） 根据形态学 、 理 Ｃｔ ｂｃ ｒｓ． ， ｒ ｅ 生
学及部分 １ＳＲ Ａ序列 ， ６ ｒＮ 该菌被鉴定为柠檬酸细菌属 ．０ １ ，ｈｈ ２０ 年 Ｓｉ 等 发现 了一株可产絮凝 剂的杆状 细菌 Ｃ Ｒ １８６ 其分 Ｃ Ｃ ２２ ， 子量达 ２×ｌ＇ ａ最适生长环境为中性 ． ＯＤ ， 刘紫鹃等 分离筛 选到一株 产絮凝剂 的芽孢杆菌 Ａ５ 并研 究了 Ａ ５产絮凝剂 的条 件 ２， ２ 以及絮凝剂的分布情况 ．０５年 ， ２０ 李剑等” 通过 菌种 富集 、 离、 分 纯化 ， 天然土壤 中筛 选出三株具 有较 高絮凝活性 的微生物 从 絮凝剂产生菌 Ｍ １ —５ Ｍ ６ —３ Ｍ ６ —１ ， Ｂ —６ 、 Ｂ —６ 、 Ｂ —６ １并对其中絮凝活性 最高的 ＭＢ —６—１ 培养基成分进行 了正交 实验 ， 出 ６ １ 找 了最佳培养基成分 比例 ， 对高岭土悬浊液 的絮凝率可达 ９ ． ％． 其 ３６ 李旭 等 在 ２Ｏ “ ０７年筛 选得 到一株对 苯酚具有 一定 耐受 性 的絮凝剂产生菌 Ｂ （ ｅ ａａｓ． ， ２ Ｓｒ ｔ ｐ ）其产 絮凝剂 的最佳培养时 间为 ４ ， ｒ／ ８ｈ 絮凝率 高于 ８ ％； ０ 苯酚浓度 达 ０ ６ｇ ． Ｌ时 ，２菌 的絮凝 ／ Ｂ
微生物絮凝剂在废水处理中的应用现状研究
ｃ ｒ ｏ ｂ ｉ ａ ｌ ｌ ｆ ｏ ｃ ｃ ｕ ｌ ａ ｎ ｔ ｔ ｈ ｅ ｎ ｌ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ ｍ ｉ —
ｃ ｒ ｏ ｂ ｉ ａ ｌ ｌ ｆ ｏ ｃ ｃ ｕ ｌ ａ ｎ ｔ ｔ ｈ ｅ ｌ ｆ ｏ ｃ ｃ ａ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ。 ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ
（ １ ． Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｍｒ ｅ ｎ ｌ ８ ｌ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｘｉ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ． Ｘｉ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ４ ６ ４ ０ ０ ０ ， Ｃｈ ｉ ｍ： ： ２ ． Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ，
ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ：ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｂｉ ａ ｌ ｌｏ ｆ ｃ ｃ ｕ ｌ ａ ｎｔ ；ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ；ａ Ｄ— ｐｌ ｉ ｅ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
郎从 日本 的旱 土土壤 中分离筛选 到红平红球 菌 Ｓ － １ （ Ｉ ｕ Ｉ ｏ ｄ ｏ ｃ ｏ ｅ ｃ ｕ ｓ ｅ ｒ ｙ ｔ ｈ ｒ ｏ ｐ ｏ ｌ ｉ ｓ ｓ ｐ ． 一 １ ） ， 并 将菌株 产生 的微 生物 剂 命 名为 Ｎ Ｏ Ｃ － Ｉ 。１ ９ ８ ５ 年， Ｈ ｉ ｒ ｏ ｎ ｋ ｉ Ｔ ａ ｋ ａ ｇ ｉ 等 财 拟青霉菌 Ｉ － １ （ Ｐ ａ ｅ ｃ ｉ ｌ ｏ ｍ ｙ ｃ ｅ ｓ ｓ ｐ ． Ｉ 一 １ ） 产生 的微生物 絮凝 剂 Ｐ Ｆ Ｉ Ｏ １ 的特性研 究 表 明 ，该絮凝 剂对 各种微 生物 细胞都 有絮 凝沉 淀作用 ， 并且可 以除去 溶液 中几乎所 有 的悬浮颗 粒 ， 包括 有机 物和 无机物 ， 如血 红 细胞 、 炭粉、 纤维素 、 硅藻 土 等 。 １ ９ ８ ６ 年， Ｒ ｙ ｕ ｉ ｅ ｈ ｉ ｒ ｏ Ｋ ｕ ｒ ａ ｎ ｅ 等研 究 了微 生物 絮凝 剂 对 家畜 废 水 的处 理情况 ， 发 现红平 红球 菌产生 的絮凝 剂 能很 有效 的去 除猪 尿和粪便 。 我 国对微 生物絮凝剂 的研究起步较 晚 。山东 大学的王 镇从污 泥 中分 离 出四种 高絮凝性 菌株 ， 并 对其 进行 了一定 的条件 实验 。中科 院成都 生物研究所 张本兰从 活性 污泥 中 分离到 Ｐ ． ａ ｌ ｅ ａ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｅ ｓ 产生 的絮凝剂 ，武汉城市 建设 学院康 健雄 、 陶涛 由黑酵 母 以淀粉水 解或 葡萄糖 为原 料发 酵产生 了普鲁 兰絮凝剂 。 另外 ， 台湾 的邓德丰从废水处理厂分离 到 Ｃ 一 ６ ２ 细菌产生 的微生物 絮凝剂 。 目前 ， 国内微生物絮凝剂 的 研究主要停 留在实验室阶段 ， 尚未大规模 的工业化生产 。
微生物絮凝剂在废水处理中的应用
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第 ４期
岳
松： 微生物 絮凝剂在废水处理 中的应用
４ ５
的好坏主要受絮凝剂和胶体颗粒本身特性反应条
件 的影 响 。 ３ １ 微生 物絮 凝剂本 身 的性质 及 絮凝剂 的投 加量 ．
物质有 很好 的脱 除 效果 ， 且对 含 可溶 性 有 色 物 质 而 也有较 理 想 的 脱 色 效 果 。废 水 在 脱 色 的 同 时 Ｃ Ｄ Ｏ 和 Ｂ Ｄ也 降低 。 Ｏ 微 生物 絮凝剂 用 于 印染 废水 脱 色处 理 的很 多 ，
大分子絮凝剂或其水解产物靠 近这种胶粒时， 会中
和胶体表面上的部分电荷 ， 使静电斥力减少， 从而使 胶 粒 之间 、 粒 与絮凝 剂分 子之 间易 产生 互相碰撞 ， 胶 通过 分子 间作 用力凝 聚 而沉淀 。
（ ）化 学反应 机理 。该机 理 认 为生 物 大分 子 中 ３ 某些 活性 基 团与被 絮凝 物 质 相 应 基 团 反应 ， 而 聚 进
１ 微 生物絮凝 剂的类型及 主要组成
按 照来 源不 同 ， 生物 絮凝剂 主要 分为 四类 ： 微 直 接利用 微 生物细 胞 的絮 凝 剂 、 用 微 生 物细 胞 壁 提 利
集成较大的分子而沉淀下来。通过对生物大分子进 行改性处理 ， 使其添加或丧失某些活性基团， 絮凝活 性将大受影响。 （） ４ 卷扫作用机理。该机理认为 ： 当微生物絮 凝剂的投加量一定且形成小颗粒絮体时 ， 以在重 可 力作用 下 ， 速 网捕 ， 扫 水 中一些 胶 粒 ， 而 产 生 迅 卷 从 沉淀 。这种 作用 可看成 是 一种机 械作 用 。
盐、 铁盐等）人工合成高分子絮凝剂（ ； 如聚丙烯酰胺 等）天然高分子絮凝剂（ ； 如多聚糖 、 壳聚糖和微生物 絮凝剂） 。许多无机絮凝剂 和人工合成高分子絮凝 剂凭借 良好的絮凝 效果和较低 的成本 已被 广泛应 用， 但是它们在使用过程 中存在较大不安全性和潜 在二次污染 ； 多聚糖 、 壳聚糖等物质无毒 、 能安全降 解， 但存在絮凝活性较弱 ， 单独用于絮凝净化效果不 理想和使用成本较高等缺点。因此研究和开发絮凝 效果好、 价格低廉 、 易降解 、 环境友好 、 应用范围广、 无 二次 污染 的新 型絮凝 剂成 为絮凝 剂研 究 的发展 方
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]。
微生物絮凝剂应用研究
目前 国 内 外 研 究 所 采 用 的 絮 凝 微 生 物 种 群 主 要 来 自 于 可行 的 。 且 和游 离 菌生 产 絮 凝 剂 相 比， 产 效 率 可 提 高 ７ ８ 生 ７７ ％。 三 个 方 面 ：１ 来 自 天 然 土 壤 ， 壤 中 絮 凝 微 生 物 极 其 丰 富 ， （） 土 分 ２ 微 生 物 絮 凝 剂 的 应 用 ． ２ １微 生 物 絮 凝 剂 在 废 水 处 理 中 的 应 用 ．
且 能够 较 长 时间 保 持高 的活性 。 最 佳 条 件下 ， 定化 Ｘ 在 固 Ｎ１菌 产絮 凝 剂 可连 续 达 １ ２批 次 ，且 絮 凝 活 性 均 在 ９ ％ 以 上 ，说 明 ０ 利用 多孔 聚酯 泡 沫 颗 粒 作 为 固定 化 载 体 ， 续 生 产 絮 凝 剂 的 方 法是 连
２ １１红 薯 淀 粉 废 水 ．． 红 薯 淀 粉 废 水 是 以 鲜 红 薯 或 红 薯 干 为 原 料 ， 用 酸 沉 淀 法 采
微生物产生菌， 们分别属于细菌、 线菌、 菌 、 母菌 、 它 放 霉 酵 藻 生 产 淀 粉 时 产 生 的 废 水 ，它 的 Ｃ Ｄ 值 比较 高 ，多 为 ５ ０ ｍ ／ Ｏ ０ ０ ｇＬ
全 、 效 、 能 自然 降 解 的 新 型 水 处 理 剂 。 由 于 微 生 物 絮 凝 剂 维 素 降 解 菌 群 和 絮 凝 菌 群 ，进 行 两 段 式 发 酵 后 分 离 提 取 而 获 高 且
５ ＇ ６ ＇ 进 可 以 克 服 无 机 和 有 机 高 分 子 絮 凝 剂 本 身 固 有 的 成 本 高 、 絮 凝 得 的 『。 白 京 生 等 人 『利 用 多 孔 聚 酯 泡 沫 为 载 体 ， 行 了 微 生 效 果 有 限 、 在 二 次 污 染 且 对 人 体 有 害 的 缺 陷 。 所 以 ， 生 物 物 絮 凝 剂 产 生 菌 的 固 定 化 条 件 优 化 和 半 连 续 生 产 絮 凝 剂 的 研 存 微
絮凝剂概述
絮凝剂概述一、絮凝剂1、絮凝剂定义絮凝剂又名沉降剂，主要是使液体中不容易沉淀的固体悬浮颗粒和胶体（粒径10-3~10-7cm）凝聚成较大的悬浮颗粒，从水中分离出来从而达到净化水质的目的。
其因成本低、毒性小、且对有机物和无机均有很好的净化作用等特点，从而被广泛应用于饮用水、工业水和各类污水处理中。
近十几年来，我国在用絮凝技术处理污水的研究方面成果显著，絮凝剂的研究和发展的方向也从天然絮凝剂（明矾、淀粉、壳聚糖）到初级合成絮凝剂（硫酸铁、硫酸铝等），再发展到如今的合成高分子絮凝剂（聚合硫酸铁、聚硅酸、聚合丙烯酰胺等）。
絮凝方法也从简单处理发展到精确控制，更是由此奠定了絮凝沉淀法在水处理技术中的坚定基础。
2、絮凝剂的分类根据絮凝剂的成分等的不同，可大致将絮凝剂分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、复合絮凝剂和微生物絮凝剂四大类。
无机絮凝剂主要有铁制剂系列、铝制剂系列及聚硅酸系列等。
按其分子量的不同，无机絮凝剂可分为无机低分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂。
根据成份不同，无机低分子絮凝剂又分为铁盐、铝盐两大类，其主要代表产品有硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等。
铝盐的应用最为广泛，应用时间也最长；铁盐作为铝盐的替代品，于20世纪30年代就在水处理中得到了应用；由于无机低分子量絮凝剂用量大、效果差等缘故，絮凝剂逐步向高分子发展，无机高分子量絮凝剂由于具有用量少、沉降速率快以及使用范围广等优点，从而于20世纪60年代开始高速发展。
无机高分子量絮凝剂主要包括聚合氧化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合硅酸铁(PFSi)、聚合氯化铝铁(PAFC)、聚合磷氯化铝(PPAC)、聚硅酸絮凝剂(PSAA)等。
无机絮凝剂具有来源广泛、成本较低等特点，但其主要是通过电中和作用来压缩胶体粒子的双电层从而使其凝聚的，这种处理的周期会比较漫长，从而使无机絮凝剂的作用效果受到一定的限制，而且处理效果不是很好，其絮凝效果有待提高。
有机絮凝剂的出现时间较无机絮凝剂晚，它出现在1950年左右，并且在60年代在环保领域实际投入应用。
微生物絮凝剂的研究现状与发展趋势
８４ ０ ； ３ ００
３ 克 拉 玛 依 三 达 有 限 责 任 公 司 ， 新 疆 克拉 玛依 ．
摘 要 ： 介 绍 了近 几 年 来 国 内外微 生物 絮 凝 剂 的 发展 概 况 、 类及 絮 凝 机理 ， 出 了与 传 统 絮 凝 荆相 比较 微 生 物 絮 分 指 凝 荆 在 水 处理 中的 优 越 性 ， 析 了 已使 用 的微 生物 絮凝 剂在 污水 达 标 治理 过 程 中存 在 的 问 题 ， 探 讨 了开发 廉 价 、 分 并 高
种安全 、 高效 、 能 自然 降解 的新型 水处 理剂 。由 且 于具有 絮凝范 围广 、 絮凝活 性高 、 安全 无害 无污 染等
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第２ ０卷
增刊第 ２ 期
江 苏 环 境 科 技
Ｊ ａ ｇ ｕ Ｅｎ ｉｏ ｍｅ ｔｌＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉｎ ｓ ｖｒ ｎ ｎ ａ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ
Ｖ １０ Ｓｐ． 问题进 行分 析 ， 出可能 的解决方 案 。 提
１ 微 生物絮 凝剂 的种类
１ 按 化 学 组 成 分 类 ． １
（ ） 白质 ： ｓ ， ｅ０ ２合 成 的絮凝 剂 的 主 １蛋 Ａ ｐＳ ｉ ７ ０ Ｏａ
要 活 性 成 分 是 蛋 白质 和 己 糖 胺 ： Ｏ １也 是 一 种 Ｎ Ｃ一
Ｐｒ ｓ ｎｔＳ ａ ｕｓ ａ ｖ ｌ ｅ ｅ ｔ ｔ ｎｄ Ｄｅ ｅｏｍｅ ｎ ｎｃ ｆｔ ｓ ａ ｃ ｎ ｉ ｒ ｉ ｌＦｌ ｃ ｕ ａ ｎｔＦｅ ｄｅ ｙ ｏ ｈｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ Ｍ ｃ ｏｂ ａ ｏ ｃ ｌ ｎｔ ＺＥＮＧ Ｙｕ— ｉ ｂ ｎ， ＨＵＡＮＧ Ｆｅ ｇ， ＬＩ ｎ Ｕ Ｓ ｉ ａ 。 ｈ －ｈ ｉ Ｌ Ｘｉ Ｉ ａ
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微生物絮凝剂产生菌的筛选及其培养条件
优化的综述
一、前言
微生物絮凝剂(Microbial Flocculant,MBF)是由微生物在生长过程中产生的一类具有絮凝活性的高分子化合物,能够聚集、沉淀水中的悬浮颗粒、金属离子、色素及有机物质,具有絮凝效果好、可生物降解的特性,同时克服了无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,既可生物降解又安全可靠,最终实现无污染排放,对人类和环境无毒无害,不会产生二次污染,是一种高效安全的絮凝剂。
所以,微生物絮凝剂已日益引起人们的重视,有逐步取代传统絮凝剂的趋势。
目前制约微生物絮凝剂发展的关键问题在于生产成本过高和产量低,因此筛选高效絮凝剂产生菌并提高其絮凝剂产量变得尤为重要,同时也是开发和系统研究微生物絮凝剂关键的第一步。
本文将主要针对这一方面的研究做一综述。
二、正文
1微生物絮凝剂产生菌的筛选
微生物絮凝剂产生菌的来源一般为土壤、生活污水、工业废水或污泥中等。
首先对菌种进行分离纯化，利用分离培养基,采用常规的稀释涂布平板法和平板划线法进行分离、纯化,将获得的菌株保存在斜面培养基上保存并编号。
所用分离培养基的配制有：a、牛肉膏3 g，蛋白胨10 g，NaCl 5.0 g，琼脂10~20 g，蒸馏水1
000mL，pH 7.0~7.2；b、葡萄糖20 g/L,尿素0.5 g/L,酵母膏0.5 g/L,K2HPO45 g/L,KH2PO42 g/L,NaCl 0.1 g/L,(NH4)2SO40.2 g/L,尿素0.5 g/L,琼脂15~20 g,双蒸水1000mL,pH=7.0~7.2。
或直接用牛肉膏蛋白胨培养基作为分离培养基。
选取分离出的单克隆菌落,接种到250ml的三角瓶装筛选培养基上,装液量为50ml或100ml，接种量4%,摇床转速120-160 r/min，30℃恒温培养72 h,制备发酵液。
所用筛选培养基的配制:葡萄糖20 g, KH2PO42 g,K2HPO45 g,(NH4)2SO40.2 g,NaCl 0.1 g,脲0.5 g,酵母膏0.5 g,MgSO4·7H2O 0.2 g,水1 000 mL, pH7.0-8.0,112℃灭菌30 min。
初筛：试管中加5 g/L高岭土悬液10 mL,1%CaCl2水溶液1 mL,发酵液1 mL,震荡,静置10 min,选取目测具有大颗粒沉淀的菌株作为复筛菌株,经不断接种传代和复筛得到高效絮凝菌种。
复筛:烧杯中加5 g/L高岭土悬液98 mL,1%CaCl2水溶液3 mL,发酵液2 mL,调pH值为7.0,搅拌2 min,静置5 min,1/2液层取样,以550 nm波长检测光吸收。
絮凝活性与絮凝率(F)成正相关,计算公式为:
F=(A-B)/A×100%
A为无絮凝处理的上清液D550值,B为样本上清液D550值。
测定各菌株发酵液的絮凝率后,选取絮凝率最高的菌株进行培养条件和絮凝条件的优化研究。
在测絮凝率(F)的值时，有人用蒸馏水作为对照，这样会使误差偏大。
所以最好用不加发酵液的样品作为对照。
最后对絮凝剂产生菌进行菌种鉴定，参照一般细菌常用鉴定方法,对目的菌株进行生理和生化特征测定。
2培养条件的优化研究
培养基成分的优化。
单因素试验研究：分别用不同的碳源、氮源和碳氮比替换筛选培养基中的碳源、氮源和碳氮比,测定不同条件下培养液对高岭土悬浮液的絮凝率,根据絮凝率的大小确定最佳的碳源、氮源和碳氮比。
正交试验研究：选取碳源、氮源和无机盐中的5或4个因素,每因素选取4个水平值,设计正交试验。
测定絮凝活性和絮凝剂干重，利用生物统计学方法进行分析，确定最佳配比。
在上述优化后的培养基中添加不同浓度的Mg2+、Mn2+等金属离子，添加各种金属离子对絮凝剂的产生都有不同程度的促进作用，测定絮凝活性，确定最适添加量。
培养条件优化。
正交试验研究：选取初始pH值、培养温度、通气量、转速和投料系数等5个因素，每个因素4个水平值，设计正交试验。
根据其絮凝活性得出最优培养条件。
在得出的最优培养条件下，测定不同培养时间的絮凝活性，以确定最佳培养时间。
整理试验数据，进行结果讨论与分析，得出最后结论。