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复合型生物絮凝剂产生菌的构建及絮凝特性研究

任敦建  
【摘要】:本课题来源于工业印染废水全生物处理系统中,活性污泥在絮凝沉降过程中,可以吸附大量废水中的污染物质,形成较大的矾花,与污泥一起沉降下来,从而达到较好的处理效果。这些起絮凝作用的主要成分是由活性污泥中的菌群产生,因此可以从中筛选生物絮凝剂产生菌进行复合培养来产生絮凝剂。 采用常规分离方法从印染废水活性污泥中筛选具有絮凝活性的菌株,反复筛选,直到絮凝活性在传代上比较稳定。将复筛得到的菌株进行混合培养后,测定发酵液对高岭土悬浊液的絮凝活性,找出絮凝率最高的组合。将最佳组合的菌株纯培养后提取DNA,PCR扩增后进行16S rDNA测序,提交序列到NCBI进行Blast比对,鉴定出这些菌的属别,并构建进化树,观察这几株菌的亲缘关系, 采用响应面法对影响菌体生长和代谢活动的碳氮源及培养基初始pH值等因素进行响应面设计,结果运用Design-Expetr软件分析,根据试验预测预测当葡萄糖25g.lA尿素0.65g.I~(-1)"、酵母提取物0.62g~L(-1)和可溶性淀粉4.71g.L~(-1)时,发酵液的絮凝率可达82%。在此条件下进行验证试验,测定发酵液的絮凝活性为82.65%±1.50%,与预测值82%接近,误差为0.65%,充分证明模型可靠,对生产具有一定的指导意义。 絮凝特性研究表明,该种复合絮凝剂适合的温度比较广,从30°C到90°C都有较好的絮凝活性,该发酵液的絮凝作用适用酸性条件下使用。絮凝成分分析得出起主要絮凝作用的是上清液,其主要物质是多糖,含少量蛋白质。而该种絮凝剂的絮凝机理可能是吸附架桥作用。 通过将木薯淀粉酒精废水用稀释到一定浓度后添加不同碳源、氮源和磷源物质进行优化,最终确定培养基成分为10%的酒精废水,不添加任何碳源和氮源,添加21gX"的KH2P04,30°C,160rpm,接种量为4%时培养2天,发酵液的絮凝率达到96%,得率为18.6kg/t,该絮凝剂对印染好氧废水浊度去除可达73.68%,厌氧废水色度去除率为84.38%,对食堂废水COD去除率为79.5%。说明该絮凝剂对不溶性悬浮颗粒具有很好的去除效果,对有机废水如食堂废水,无机污染物如悬浮颗粒等都具有去除净化效果,对进行工业化生产有一定的指导意义。


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