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微生物絮凝剂(MBF)是一类由微生物或其分泌产生的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的,是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂。由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题。本文通过对污泥样品进行采集,采用分离纯化等微生物操作技术从样品中共分离出5株单菌落菌株,并对其进一步筛选得到一株菌落光滑、粘稠、挑起时可拉成长细丝且有高效絮凝活性的絮凝剂产生菌。通过对该菌表型特征、生理生化特征、分子生物学、系统发育学以及聚类等的分析,该菌与胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilaginous C4585)在系统发育树上处在同一个分支,其序列相似性高达99%。结合以上实验结果,最终确认该菌为芽孢杆菌属,分类属于胶质芽孢杆菌。以获得更高产量的絮凝剂为目的,用单因素及响应面等方法优化发酵培养基,以提高胶质芽孢杆菌的絮凝率。通过对二次多项线性回归方程及响应面图分析可知,该菌最佳发酵培养基的配方为:蔗糖0.57%、硫酸铵0.022%,pH值为7.42,在此条件下絮凝率与优化前提高了约6.0%,对微生物在工业污水或者生活用水等的处理具有重要的理论指导意义。通过对其絮凝物质进行提取并且对其成分进行分析,结果发现:该絮凝物质主要分布在发酵液中。利用醇沉法提取絮凝物质,冻干后得到白色纤维状固体。该物质在空气中很容易吸潮,能溶于水,不溶于乙醇和丙酮等有机溶剂。通过物理、化学等方法分析知该物质主要为多糖类物质。综合上述絮凝物质的理化分析和絮凝前后高岭土颗粒的电镜图片等,将絮凝剂的絮凝机理概括为:当絮凝剂分子与高岭土颗粒之间的距离互相靠近时,首先是范德华力克服由带同种电荷产生的静电斥力;加入的CaCl2能够中和溶液中的部分负电荷,从而使胶体颗粒和絮凝物质之间的静电斥力减小;随着距离的不断缩小,氢键为主要吸附作用力,带负电的絮凝剂分子也会受到高岭土晶体边缘正电荷区的吸引,而有些微粒又能够和不同的絮凝剂分子交织在一起,进而形成更大的颗粒沉降下来,因而能达到理想的絮凝效果。以4g/L的高岭土悬浮液模拟实际废水的体系,研究表明,该絮凝剂更容易溶于较高温度下的水系;发挥絮凝作用的最适pH为2,过碱性反而会抑制絮凝效果;絮凝剂的最适添加量为3.0mg/L;最适助凝剂CaCl2的添加量为0.4g/L。因此该絮凝剂可以应用到工业高温废水处理以及酸性工业废水处理等领域。