海藻酸钠固定化絮凝菌的絮凝性研究.pdf
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1、第 卷第期唐山学院学报V o l N o 年 月J o u r n a l o fT a n g s h a nU n i v e r s i t yN o v 基金项目:唐山市科技计划项目(H);唐山学院横向科研项目(T S X Y K J C );唐山学院博创基金()作者简介:何艳洁(),女,河北唐山人,讲师,硕士,研究方向为水处理生物学及环境工程微生物学;张志众(),男,河北唐山人,讲师,硕士,研究方向为物理性污染控制及环境工程水处理工艺.海藻酸钠固定化絮凝菌的絮凝性研究何艳洁,张志众,李泓升,山楠(唐山学院 新材料与化学工程学院,河北 唐山 )摘要:研究通过多重筛选,从植物根系土壤中筛
2、得一株絮凝效果较好的菌种.该絮凝菌为一种杆状、革兰氏阳性菌,对高岭土悬浊液的絮凝率为 .对该絮凝菌进行海藻酸钠固定化处理,对比分析海藻酸钠固定化前后絮凝菌的絮凝效果,以探究适宜的固定化条件.结果表明:海藻酸钠浓度为,絮凝菌湿菌体与浓度为的海藻酸钠的体积比为,C a C l浓度为时达到最优固定化条件,此时该固定化絮凝菌的絮凝率可达 .关键词:海藻酸钠;固定化;微生物絮凝剂;絮凝菌;絮凝率中图分类号:X 文献标志码:A文章编号:X()D O I:/j c n k i t s x y x b S t u d yo nF l o c c u l a t i o no fF l o c c u l a
3、t i n gB a c t e r i aI mm o b i l i z e db yS o d i u mA l g i n a t eH EY a n j i e,Z H A N GZ h i z h o n g,L IH o n g s h e n g,S H A NN a n(S c h o o l o fN e w M a t e r i a l sa n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n g,T a n g s h a nU n i v e r s i t y,T a n g s h a n ,C h i n a)A b s t r a c
4、 t:I nt h i ss t u d y,as t r a i no fb a c t e r i aw i t hb e t t e r f l o c c u l a t i o ne f f e c tw a ss c r e e n e df r o mt h er h i z o s p h e r es o i l o fp l a n t sb ym u l t i p l es c r e e n i n g,w h i c hw e r er o d s h a p e da n dg r a m p o s i t i v e,w i t ht h e f l o c
5、c u l a t i o nr a t e i nk a o l i ns u s p e n s i o nb e i n g T h r o u g ht h e i mm o b i l i z a t i o no f t h e f l o c c u l a t i n gb a c t e r i aw i t hs o d i u ma l g i n a t e,t h e i r f l o c c u l a t i o ne f f e c tb e f o r ea n da f t e r t h e i mm o b i l i z a t i o nw a s
6、 c o m p a r e da n da n a l y z e d,s oa s t oe x p l o r e t h es u i t a b l e i mm o b i l i z a t i o nc o n d i t i o n s T h er e s u l t ss h o w e dt h a t,w i t ht h ec o n c e n t r a t i o no fs o d i u ma l g i n a t eb e i n g,t h ev o l u m er a t i oo fw e tb a c t e r i at os o d i
7、u ma l g i n a t eb e i n g,a n dt h ec o n c e n t r a t i o no fC a C lb e i n g,t h ef l o c c u l a t i o nr a t eo ft h ei mm o b i l i z e df l o c c u l a t i n gb a c t e r i ac o u l dr e a c h K e yW o r d s:s o d i u ma l g i n a t e;i mm o b i l i z e d;m i c r o b i a l f l o c c u l a
8、n t;f l o c c u l a t i n gb a c t e r i a;f l o c c u l a t i o nr a t e 第期何艳洁,张志众,李泓升,等:海藻酸钠固定化絮凝菌的絮凝性研究 引言絮凝沉降法是污水处理过程中常用的处理工艺,其应用范围广,在处理城镇生活污水、工业废水过程中发挥着重要的作用.污水在进行絮凝沉降的过程中要投加一定量的絮凝剂.根据性质不同,可将絮凝剂分为无机絮凝剂、有机合成絮凝剂和微生物絮凝剂三大类.随着科学技术的进步,微生物絮凝剂凭借其较高的细胞密度、较快的反应性能以及较低的污染程度等优点,逐渐成为应用范围最广的环保型水处理剂.微生物絮凝剂也称生
9、物絮凝剂,根据其来源和物质组成的不同,分为胞外代谢产物絮凝剂、胞内提取物絮凝剂和菌体絮凝剂,它们一般为高分子化合物.微生物絮凝剂能有效地絮凝污水中的悬浮物和有机物,使之含量明显下降,进而达到良好的处理效果,而且更加环保,不容易引起二次污染.絮凝菌为能产生絮凝剂或具有絮凝效果的微生物的统称,包括细菌、放线菌和真菌等,广泛分布于自然界的土壤、水体、活性污泥及水底沉积物中,人们可以通过筛菌的方式获得具有絮凝活性的菌种.而进行污水处理时,污水中大量的有机物可以为絮凝菌的生长和代谢提供所需的营养物质,促进絮凝菌的快速增殖,从而增强絮凝菌的絮凝效果.微生物固定化技术是一种新兴高效的污水生物处理方法,它将具
10、有特定功能的微生物固定在不同类型的载体表面或内部,使微生物具有较高的生物活性,并且在适宜的环境条件下促进它们快速、大规模地繁殖.将絮凝菌进行固定化处理,不仅可有效改善污水处理的效果,还可以显著缩短处理时间,更好地实现保护环境的目的.此外,固定化载体的存在还能够帮助微生物抵御不良环境产生的威胁,缩短固液分离的进程.目前,微生物固定化技术常用的方法有三种:吸附法、交联法和包埋法.其中,本研究所使用的包埋法具有安全、环保、可靠、耐久等优点,是当今应用最为广泛的微生物固定化技术.微生物固定化技术所用载体的选择决定了该技术是否具有较强的应用性.本研究从活性炭、石英砂、琼脂、海藻酸钠和硅胶等常用的固定化载
11、体中,选择无毒无害且具有较好生物相容性的海藻酸钠作为絮凝菌的固定化试剂,对从植物根系土壤中筛选的高效产絮凝剂的菌种进行海藻酸钠的固定化处理,研究在不同固定化条件下微生物絮凝剂的絮凝效果,以明确海藻酸钠固定化的最优条件.药剂、设备与方法 实验药剂本实验所用药剂见表.表实验所用药剂序号名称型号生产厂家氯化钠分析纯A R天津市光复科技发展有限公司无水氯化钙分析纯A R天津市永大化学试剂有限公司海藻酸钠分析纯A R天津市登峰化学试剂厂高岭土分析纯A R国药集团化学试剂有限公司磷酸二氢钾分析纯A R天津市致远化学试剂有限公司无水硫酸镁分析纯A R天津市光复科技发展有限公司酵母浸膏分析纯A R天津市福晨化
12、学试剂厂葡萄糖分析纯A R天津市光复科技发展有限公司磷酸氢二钾分析纯A R天津市光复科技发展有限公司 蛋白胨分析纯A R天津市光复精细化工研究所 牛肉膏分析纯A R北京奥博星生物技术有限责任公司 尿素分析纯A R天津市光复科技发展有限公司 琼脂分析纯A R国药集团化学试剂有限公司唐山学院学报第 卷 仪器设备Z D P 型振荡培养箱,上海精宏实验设备有限公司;C X 型双目生物显微镜,上海顶派机械设备有限公司;E型紫外可见分光光度计,上海光谱仪器有限公司;H R I型台式高速冷冻离心机,湖南赫西仪器装备有限公司;B /型压力蒸汽灭菌筒,上海东亚压力容器制造有限公司;SW C J D型双人单面净化
13、工作台,苏州净化设备有限公司.培养基的配置基础培养基:牛肉膏 g,蛋白胨 g,氯化钠 g,琼脂 g,水 m L,溶液p H值 .发酵培养基:葡萄糖 g,磷酸氢二钾 g,磷酸二氢钾 g,氯化钠 g,尿素 g,酵母浸膏 g,无水硫酸镁 g,水 m L,溶液p H值 .培养基灭菌条件:采用高压蒸汽灭菌,维持压力 MP a,灭菌时间 m i n.絮凝菌的筛选选取唐山学院东院图书馆前、北院三号实验楼前为土壤采样点,分别采集两处采样点的乔木植物根系地面下 c m处的土壤样品,去除表面的杂物,装入已灭菌的烧杯中,用锡箔纸封口后,记录采样日期,带回实验室.土壤样品尽量现用现取.称取 g土壤混合样品置于无菌的
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