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淀粉废水培养微生物絮凝剂产生菌及应用研究

作　者: 张宝茸
导　师: 王有乐
学　校: 兰州大学
专　业: 环境工程
关键词: 马铃薯淀粉废水复合型微生物絮凝剂廉价培养絮凝处理化学絮凝剂
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

研究了由两株根霉M9和M17产生的复合型微生物絮凝剂(CMBF917)的絮凝特性,优化了马铃薯淀粉废水培养该复合型微生物絮凝剂产生菌生产絮凝剂的培养条件,确定了产生的微生物絮凝剂对马铃薯淀粉废水处理时的最佳絮凝条件,同时对化学絮凝剂絮凝废水的效果进行了比较研究,以此来比较微生物絮凝剂与常规化学絮凝剂在处理废水方面的优劣性。实验结果表明,絮凝剂CMBF917为两菌的分泌物,主要成分是多糖,具有投加量少、絮凝率高、耐热性好的特点。马铃薯淀粉废水对该复合菌的较佳培养条件为：废水CODCr1600mg/L左右,添加0.3g/L尿素、0.04g/L磷酸二氢钾,而无需添加碳源,在不调节废水pH值的情况下,M9接种60mL/L,M17接种40mL/L后培养35h,投加5mL/L的发酵液即可对高岭土悬液的絮凝率达到92.67%。相对于用PDA液体培养基培养微生物,用废水培养可以大幅度降低培养成本,絮凝剂产量和性能也无明显下降。经过培养微生物后的废水CODCr去除率可达到93.60%,可直接经过好氧处理达标排放,或与净水混合后灌溉马铃薯种植基地,大大降低了工艺处理的难度。用马铃薯淀粉废水培养微生物生产絮凝剂是可行的。用PDA液体培养基培养产生的CMBF917在絮凝废水时投药量仅为0.1mL/L,无需调节废水pH值,投加5mL/L 10% CaCl2即可使废水浊度和CODCr的去除率分别为92.11%和54.09%。通过絮凝可从废水中回收无毒无害的蛋白物质1.1g/L,,其可用作动物饲料。使用常规化学絮凝剂AICl3、Fe2(SO4)3、PAM以及有机和无机之间的相互复配对马铃薯淀粉废水进行絮凝预处理,确定了各絮凝剂处理废水的较佳絮凝条件,并在较佳条件下处理废水,通过综合比较处理效率、处理成本、絮凝条件难易程度等方面,确定废水的较佳化学絮凝剂为AICl3+PAM的复配絮凝剂。通过比较微生物絮凝剂CMBF917与化学絮凝剂AICl3+PAM在处理马铃薯淀粉废水时的絮凝条件和处理效果可知,前者具有处理工艺简便、絮凝成本极低、处理效果较高、有一定经济效益等方面的特点,有很大应用的优势。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
1 绪论  11-15
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 研究内容  12-13
  1.3 研究意义  13-14
  1.4 研究路线  14-15
2 文献综述  15-33
  2.1 马铃薯淀粉废水处理现状  15-21
    2.1.1 马铃薯淀粉废水的来源及特征  15-16
    2.1.2 淀粉废水的处理现状  16-21
  2.2 水处理絮凝剂概述  21-22
  2.3 微生物絮凝剂概述  22-29
    2.3.1 微生物絮凝剂的研究进展  22-23
    2.3.2 微生物絮凝剂产生菌的种类和来源  23-24
    2.3.3 微生物絮凝剂的种类  24-25
    2.3.4 微生物絮凝剂的组成  25
    2.3.5 微生物絮凝剂的提纯  25-26
    2.3.6 微生物絮凝剂的特点  26
    2.3.7 微生物絮凝剂的絮凝机理  26-27
    2.3.8 影响微生物絮凝剂合成的因素  27
    2.3.9 影响微生物絮凝剂絮凝活性的因素  27-29
  2.4 微生物絮凝剂在废水处理中的应用研究现状  29-30
  2.5 废水培养微生物絮凝剂产生菌的研究现状  30-33
3 材料与方法  33-45
  3.1 材料  33-35
  3.2 实验方法  35-42
    3.2.1 微生物絮凝剂产生菌的筛选及絮凝剂特性研究  35-37
    3.2.2 马铃薯淀粉废水培养复合型微生物絮凝剂产生菌的研究  37-39
    3.2.3 复合型微生物絮凝剂处理马铃薯淀粉废水的研究  39-41
    3.2.4 常规化学絮凝剂处理马铃薯淀粉废水的研究  41-42
    3.2.5 微生物絮凝剂与化学絮凝剂处理马铃薯淀粉废水比较研究  42
  3.3 分析项目及测定方法  42-45
4 结果与讨论  45-71
  4.1 微生物絮凝剂产生菌的筛选及絮凝剂特性研究  45-49
    4.1.1 菌种筛选及鉴定  45-46
    4.1.2 絮凝活性分布  46-47
    4.1.3 絮凝剂提纯  47
    4.1.4 絮凝剂耐热性分析  47-48
    4.1.5 絮凝剂成分分析  48-49
    4.1.6 小结  49
  4.2 马铃薯淀粉废水培养复合型微生物絮凝剂产生菌的研究  49-57
    4.2.1 废水灭菌与否对絮凝效果的影响  49-50
    4.2.2 添加碳源种类对絮凝效果的影响  50
    4.2.3 废水COD、碳源、氮源、磷源浓度对絮凝效果的影响  50-52
    4.2.4 两菌复配比对絮凝效果的影响  52
    4.2.5 废水pH值对絮凝效果的影响  52-53
    4.2.6 总接种量、培养时间及发酵液投加量对絮凝效果的影响  53-55
    4.2.7 废水体积与容器容积比对絮凝效果的影响  55
    4.2.8 废水培养微生物效果分析  55-57
    4.2.9 小结  57
  4.3 复合型微生物絮凝剂处理马铃薯淀粉废水的研究  57-62
    4.3.1 微生物絮凝剂投加量对絮凝效果的影响  57-58
    4.3.2 废水pH值对絮凝效果的影响  58-59
    4.3.3 添加阳离子种类对絮凝效果的影响  59
    4.3.4 助凝剂投加量对絮凝效果的影响  59-60
    4.3.5 沉降时间对絮凝效果的影响  60-61
    4.3.6 微生物絮凝剂与化学絮凝剂复配对絮凝效果的影响  61
    4.3.7 废水絮凝效果分析  61
    4.3.8 小结  61-62
  4.4 常规化学絮凝剂处理马铃薯淀粉废水的研究  62-68
    4.4.1 絮凝剂投加量对絮凝效果的影响  62-63
    4.4.2 复合型絮凝剂复配比对絮凝效果的影响  63-64
    4.4.3 废水pH值对絮凝效果的影响  64-65
    4.4.4 助凝剂投加量对絮凝效果的影响  65-66
    4.4.5 沉降时间对絮凝效果的影响  66
    4.4.6 化学絮凝剂处理马铃薯淀粉废水结果比较  66-67
    4.4.7 小结  67-68
  4.5 微生物絮凝剂与化学絮凝剂处理马铃薯淀粉废水的比较研究  68-71
5 结论与展望  71-73
  5.1 主要结论  71-72
  5.2 展望  72-73
参考文献  73-78
在学期间研究成果  78-79
致谢  79

淀粉废水培养微生物絮凝剂产生菌及应用研究

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