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《贵州大学》 2006年
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胶质芽胞杆菌絮凝剂的絮凝作用与絮凝机理研究

赵金  
【摘要】:研究了一株絮凝效果好的胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)BM01菌株产微生物絮凝剂(MBF)的絮凝作用及絮凝机理。 对BM01菌株培养研究得出该菌株产絮凝剂最佳培养周期为5天;由BM01菌株生长曲线和絮凝率随时间变化曲线的同步对比得出参与絮凝的活性物质应为该菌株的代谢产物,而非细菌细胞本身;絮凝活性物质在培养液中分布测定结果表明细菌—矿物复合体中的絮凝活性物质含量略多于上清液中的絮凝活性物质含量。 对BM01菌株产絮凝剂的最佳培养条件进行单因子试验、正交试验,结果表明:蔗糖为碳源且含量为5‰,矿粉添加量为2.5‰,培养基初始pH值为7.0,处理3‰的高岭土悬浊液,BM01菌株产絮凝剂(MBF-BM01)的絮凝率最高为95.2%。 单因子试验、正交试验研究表明:MBF-BM01对生活废水处理的最佳条件为絮凝剂投加量为6mL/100mL废水,体系pH值为9,絮凝时间为6h,絮凝率最高为94.24%。 利用紫外光谱和红外光谱扫描分析等测试手段对MBF-BM01所提取出的生物大分子物质进行检测,结果表明MBF-BM01的絮凝有效成分主要是酸性多糖,属阴离子型絮凝剂;利用MBF-BM01对高岭土颗粒的絮凝作用作为研究胶质芽胞杆菌絮凝作用机理的研究模型,通过对絮凝体系中粒径分布检测及透射电镜观察结果表明,絮凝剂分子和高岭土颗粒之间可通过“架桥”作用发生絮凝并最终导致沉淀。其大致的作用过程是:在絮凝作用发生初期,首先是范德华力克服了由带同种电荷产生的静电斥力,致使MBF-BM01生物大分子与高岭土颗粒间相互靠近,随着距离的缩短,氢键为其主要吸附作用力,同时带负电的絮凝剂分子也受到高岭土晶体边缘正电荷区的吸引而发生吸附,最后在“吸附—架桥”作用下导致沉淀。 微生物絮凝剂安全、无毒、可生物降解、无二次污染,因此在污水处理、物质分离等方面都表现出其它无机类、有机类絮凝剂无法相比的优点。胶质芽胞杆菌与其他絮凝剂产生菌株相比,对营养条件要求低、容易培养和鉴别,这在很大程度上降低了其生产成本,因而具有更广阔的应用前景。
【学位授予单位】:贵州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:X703

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