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《江苏大学》 2007年
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适用于处理造纸中段废水的微生物絮凝剂的制备及应用研究

刘彬彬  
【摘要】: 开发安全无毒、高效、无二次污染的新型絮凝剂,对人类的健康、水处理工艺的改进以及环境保护都有重要的现实意义。近年来随着生物技术的发展,微生物絮凝剂应运而生,由于其具有的优点今后在水处理、食品、制药等行业有逐步代替传统絮凝剂的趋势。 本论文从土壤中筛选出一株细菌,从活性污泥中筛选出一株霉菌。对细菌进行形态学特征、生理生化实验反应以及16S rDNA序列相似性比较得出细菌为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)(基因库登陆号AM259177),通过菌落观察、微生物染色等实验对霉菌进行鉴定得出霉菌为黑曲霉(Aspergillus niger),并采用超低温冷冻法对菌种进行保藏。 以高岭土悬浊液作为絮凝对象,对两株絮凝剂产生菌进行培养条件优化,细菌的最佳产絮凝剂的条件为:(1)最佳接种量:在牛肉膏蛋白胨中培养12h的种子培养基接种1mL到50mL的通用发酵培养基中,接种量为1/50;(2)最佳的营养条件:碳源是葡萄糖,氮源是酵母膏,用量分别为20g/L和0.5g/L。(3)最佳的培养条件:培养基的初始pH值4.0;培养温度30℃;摇床转速160~200rpm;培养时间48h。霉菌的最佳产絮凝剂的条件为:(1)最佳的接种量:每升培养基接种9.33×10~8个孢子;(2)最佳的营养条件:碳源是蔗糖,氮源是尿素,用量分别为30g/L和1.06g/L。(3)最佳培养条件:培养基的最佳初始pH值为6.0~7.0,温度30℃,摇床转速为180~200rpm,培养时间为120h。经过培养条件优化荧光假单胞菌和黑曲霉的培养液对高岭土的絮凝活性分别可以达到98.8%和93.5%。 设计方案对微生物絮凝剂进行提取纯化,得到了两种絮凝剂的纯品,分别命名为PF-2和AN-2。采用紫外光谱仪,红外光谱仪和苯酚硫酸法对絮凝剂进行了成分分析和多糖含量的测定,结果证明絮凝剂的成分大部分为多糖,并以细菌产生的絮凝剂为例对絮凝机理进行了研究,得出絮凝机理为吸附架桥作用。 此外,还通过实验考察了微生物絮凝剂对造纸中段废水的处理效果。使用PF-2处理造纸中段废水时,在最佳的处理条件下,即:废水的pH值9.0~10.0;PF-2的投加量为30mL/L;质量浓度为1%的AlCl_3溶液作为助凝剂,且投加量为60mL/L;最佳的絮凝时间为60min,此时废水的COD去除率能达到80.0%,浊度的去除率达到92.0%左右。使用AN-2处理造纸中段废水的最佳实验条件为:pH值9.0~10.0;培养液的投加量为40mL/L;质量浓度为1%的CaCl_2溶液作为助凝剂,投加量为40mL/L时助凝效果最佳;絮凝时间为60min,此时造纸中段废水的COD去除率可达到71.5%,浊度的去除率达到85.4%。实验证明微生物絮凝剂在造纸中段废水的处理中有着良好的应用和开发前景。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X793

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