生物絮凝劑的絮凝特性及機(jī)理研究

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1、摘要摘要微生物絮凝劑(MicrobialFlocculant，簡(jiǎn)稱MBF)是由微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，可使液體中不易沉降的固體懸浮顆粒、菌體細(xì)胞及膠體顆粒等凝聚沉淀的特殊高分子物質(zhì)，具有生物可降解性和安全性的綠色水處理劑，代表了絮凝劑的重要研發(fā)方向之一。本研究對(duì)分離到的高效絮凝菌TJ．3和TJHJI經(jīng)生理生化和16SrDNA分析，鑒定為銅綠假單胞菌和枯草芽孢桿菌，并對(duì)其進(jìn)行了深入的研究。通過(guò)對(duì)生物絮凝劑的絮凝特性及絮凝菌的生長(zhǎng)曲線測(cè)定，確定了生物絮凝劑具有良好的絮凝效果及合理的產(chǎn)絮條件。為了研究絮凝劑的沉降效果，分析測(cè)定絮凝劑表面電位

2、對(duì)絮凝效果影響等因素，分別以酸堿度和絮凝材料兩方面來(lái)測(cè)定，結(jié)果表明，“電荷中和”和“架橋作用’’影響了絮凝行為，致使絮凝沉降效果存在著差異，因此，Zeta電位在影響絮凝行為因素中起決定作用。顆粒技術(shù)分析用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)絮凝過(guò)程中顆粒物的動(dòng)力學(xué)變化結(jié)果，為優(yōu)化絮凝過(guò)程的設(shè)計(jì)和操作提供可靠的依據(jù)。采用了輕敲模式下的原子力顯微鏡成像技術(shù)，對(duì)絮凝微觀形貌進(jìn)行了測(cè)定，生物絮凝劑和高嶺土懸浮液形成的絮凝體出現(xiàn)較大而且緊密的球形顆粒結(jié)構(gòu)，且表面積粗糙，凹凸程度大，具有大的比表面積和吸附液體懸浮顆粒的能力，同時(shí)，當(dāng)絮凝顆粒由不定形且松散的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊芗?/p>

3、分布、水平尺寸均勻的球形結(jié)構(gòu)，推測(cè)絮凝劑中的凝集素以高嶺土懸浮顆粒為中心吸附在其表面，從更直觀上進(jìn)一步證實(shí)了生物絮凝劑的凈水效能，為研究生物絮凝劑的絮凝機(jī)理提供了有力的依據(jù)。絮凝動(dòng)力學(xué)的研究表明對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期菌株TJHJl的生物增長(zhǎng)量與絮凝率的增長(zhǎng)之間存在明顯的相關(guān)性。優(yōu)化發(fā)酵條件推測(cè)了代謝網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，從而為初步控制代謝產(chǎn)物提供了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：生物絮凝劑，絮凝特性，代謝，沉降同濟(jì)大學(xué)博士后研究工作報(bào)告AbstractTheMicrobialFlocculant(MBF)isthemetabolitethatproducesbythem

4、icroorganism．Itmaymakethespecialhighpolymermaterialsuchassolidsuspendedparticle，myceliumcellandcolloidpelletprecipitatesandSOonhavethebiologicdegradabilityandsecurityfinishingagent．IthasrepresentedoneofthemostpotentialflocculantsandwouldcertainlyreceivemoreandmoreCOnCe

5、mS．Throughphysiological-biochemicaland16SrDNAanalysistoTJ-3andTJHJ1，pseudomonsaaeruginosaandbacillussubtiliswereappraised．Bymensuratingtheflocculationcharacteristicofbiologicalflocculantandthegrowthcurveoffloccu．1ationfungus，thegoodflocculationeffectandreasonablefloccu

6、lant·producingconditionweredetermined．Inordertostudythesubsidenceeffectofflocculantandmensuratetheinfluentialelementsofflocculation，thepHvalueandtheflocculationmaterialwererespectivelydetermined．Theresultshowedthatchargeneutralizationandbridgingfunctionaffectedtheflocc

7、ulating-behavior，whichleadedtheflocculationsubsidenceeffectdifference．Zeta-potentialplayedthedecisionroleininfluenceflocculationbehaviorfactor．Granuletechnology，whichcanprocesstheparticlesdynamicschangeresultduringflocculating-behavior，providesthereliablebasisfortheopt

8、imizedflocculationprocessdesignandoperation．TheflocculationmicroscopicappearanceweredeterminedbyusingAtomicForceMicro