改性海泡石纤维微生物混凝剂的制备及性能研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文改性海泡石纤维/微生物混凝剂的制备及性能研究论文作者：冯敬利学生类别：全日制专业学位类别：工程领域名称：动力工程指导教师：郭振华职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofPowerEngineeringSTUDYONPREPARATIONANDPROPERTIESOFMODIFIEDSEPIOLITEFIBERS/MICROBIALCOAGULANTbyFengJingliSupervisor

2、:Prof.GuoZhenhuaDecember2014摘要微生物絮凝剂因具有高效、易降解和无污染等许多优势，克服了无机絮凝剂（Al2(SO4)3、FeCl3等）和有机高分子絮凝剂（PAM等）的许多缺陷，具有广阔的发展和应用前景。本课题从活性污泥和土壤中利用常规的平板划线分离、纯化法得到51株菌，通过絮凝高岭土实验进行初筛和复筛，选到1株絮凝性最强的产絮菌（X-8）。通过比较上清液、菌体和发酵液对高岭土的絮凝率，表明絮凝活性物质是菌株X-8分泌到细胞外的代谢物，其细胞本身不具有絮凝活性。经观察菌落和菌体形态及生理生化实验，初步鉴定X-8为芽孢杆菌属（B

3、acillus）。在葡萄糖为碳源，酵母浸粉为氮源，温度为32℃，发酵液初始pH值为7.0，摇床转速为130r/min的条件下，发酵60h后，进行微生物絮凝剂（MBFX-8）的提取。提取的MBFX-8为米白色粉末，产量为2.33g/L。经糖和蛋白质的呈色反应、紫外光谱扫描及热稳定性实验，证明MBFX-8的成分中主要为多糖，不存在核酸和蛋白质；利用蒽酮比色法测出MBFX-8中97.2%为多糖；而傅立叶红外光谱扫描结果表明，MBFX-8分子中含有大量的-OH、-COO-和-CHO等活性基团，为多糖絮凝剂。天然海泡石纤维经1.0mol/L盐酸活化12h后，再于

4、250℃下加热干燥2h，制备出改性海泡石纤维。将MBFX-8与改性海泡石纤维按照质量比5:2加水混合，经搅拌、抽滤、烘干、粉碎后，制备成改性海泡石纤维/微生物混凝剂（MBFSF），并利用S-4800扫描电镜观察其微观结构。用30mg/L的MBFSF处理生活废水（COD为336mg/L），实验结果表明：在pH值为8的条件下，沉降20分钟后，MBFSF对浊度和COD的去除率最佳，分别高达96.1%和91.9%。MBFSF对生活废水的处理效果优于MBFX-8和改性海泡石纤维，具有投加量少、絮凝率高、沉降速度快、无污染及易降解等优点，是一种理想的混凝剂复合材料

5、。关键字：微生物絮凝剂海泡石纤维改性复合微观结构IABSTRACTMicrobialflocculant(MBF)hasmanyadvantagesofhighflocculatingrate,easydegradation,nopollutionandsoon.Itovercomesmanydefectsofinorganicflocculant(suchasAl2(SO4)3,FeCl3)andorganicflocculant(suchasPAM),andhasabroaddevelopmentandapplicationprospect.Int

6、histopic,theauthorisolated51strainsfromactivatedsludgeandsoilthroughtheconventionalplatstreakingmethod,anddidexperimentsofflocculatingthekaolintoscreenout1strainwiththehighestflocculatingactivity,whichnamedX-8.Thenbycomparingtheflocculatingrateofkaolinamongthecells,thesupernatan

7、tandthefermentationbroth,itshowsthattheflocculationactiveingredientsaretheextracellularmetabolitesofstrainX-8,andthecellsthemselfdonothaveflocculatingactivity.Finally,afterobservingthecolonyandmycelialmorphologyanddoingthephysiologicalandbiochemicalexperiments,thestrainX-8isprel

8、iminarilyidentifiedasBacillus.Extractedthemicro