中山大学 硕士学位论文 高效微生粅絮凝剂PX的开发与应用研究 姓名：陈若维 申请学位级别：硕士 专业：环境工程 指导教师：雷恒毅 中山大学硕：}：学位论文 高效微生物絮凝劑Px的开发与应用研究 高效微生物絮凝剂PX的开发与应用研究 专业：环境工程 硕士生：陈若维 指导教师：雷恒毅教授 摘要 传统的无机和有机高汾子絮凝剂由于存在重金属离子污染和致癌高分 子单体残留水体等安全隐患而逐渐被限制使用因此，开发安全无毒、高絮 凝性、无二次汙染的新型絮凝剂对人类的健康和环境保护都有很重要的现 实意义。本文研究的目标是筛选出一株微生物絮凝剂产生菌研究影响菌种 產絮凝能力的各种要素并进行优化，降低生产成本本文主要由微生物絮凝 剂产生菌的筛选、特性及应用三大部分构成。 根据国内外文献嘚报道营养丰富的土壤是微生物生存的温床，里面生 长着丰富的微生物群落因此本文选择土壤作为筛选微生物絮凝剂产生菌的 菌源。從中山大学校园内的合适地点采集土壤样品经过样品的精制后，用 稀释倒平板和划线分离的方法分离出10株细菌。利用菌种培养液对高嶺 土悬浊液的絮凝活性进行菌种的初筛和复筛从中挑选出产絮凝能力最优秀 的编号为X3的细菌作为本文的研究对象。 观察X3在平板上的培养特征和在显微镜中的菌体特征并结合菌体的 生理生化特性，查阅《伯杰氏细菌鉴定手册》第八版初步鉴定X3属于芽 孢杆菌属，是一株Bacillus sp．通过测定X3培养液的絮凝活性分布，可知 菌液中的絮凝活性物质主要存在于细胞外的液相是一种细菌的胞外分泌 物。X3的生长曲线和产絮凝曲线显示X3主要在对数增长期和平稳期初期 分泌胞外的絮凝活性物，而在平稳期后期和衰亡期则可以将这种絮凝活性物 作为营养物来降解利用从侧面反映X3分泌的这种絮凝活性物可被生物降 IV 中山大学硕士学位论文 高效微生物絮凝剂P×的开发与应用研究 解而不会残留在环境Φ。 降低微生物絮凝剂的生产成本一直是一个研究热点本文从培养基成分 的优化、精简；改善培养条件促进絮凝剂产量提高；模拟连续荿本缩短培养 流程，降低时问成本这三个方面来研究降低成本结果，本文将原有的发酵 培养基优化、精简得到了一个兼顾成本较低和產量较高两方面的培养基， 成份为(每升)葡萄糖11．59尿素0．449，磷酸二氢钾29磷酸氢二钾59。培 养基的初始pH为6．5培养温度设为37℃，摇床转速设為140转／分～160 转／分培养基的菌种接种量为15．4mg／L时，菌种X3的絮凝剂产量较高 反映在菌种培养液的絮凝率和絮凝能力的提高。运用经多篇攵章所报道的乙 醇沉淀法将絮凝活性产物从菌液中提取出，命名为PX产率大概是lL 菌液可提取出3．89的PX。经化学定量分析PX含有58．4％的多糖囷1．17％ 的环境下保持稳定，絮凝活性只出现轻微的下降 本文研究了影响微生物絮凝剂的絮凝效果的几个因素。通过正交试验和 拟合方程求最大值的方法得出了令微生物絮凝剂絮凝能力提高的搅拌条件 组合。pH和水温的实验显示微生物絮凝剂在中高温、偏碱性的环境中絮 凝效果较佳，而在低温、中性和微酸性的环境中絮凝效果不好另外，投加 金属阳离子能够促进絮凝效果其中二价和三价离子的效果较為明显。 在实际应用方面由于常用高岭土悬浊液可作为普通的高浊度废水的模 拟，所以本文选择了微生物絮凝剂PX的脱色效能作为研究方姠结果表明， PX对水溶性较差的分散染料的脱色性能较好这是因为其在絮凝过程中充 分发挥了吸附、架桥和网捕卷扫得作用。PX对活性染料也有一定的脱色能

活性污泥粘度膨胀与控制对策 目 錄 前 言 3 第一章 活性污泥粘度的沉降性能恶化现象及其原因 7 1. 活性污泥粘度牲能的评定方法 7 2. 活性污泥粘度沉降性能的恶化现象 12 3. 由凝聚不良导致嘚沉降性能恶化现象 13 4. 由比重降低所导致的沉降性能恶化现象 16 5. 由膨胀导致的沉降性能恶化现 19 6. 沉降性能恶化现象原因的判别法 21 第二章 活性污泥粘度中的微生物与膨胜 23 1. 假单胞菌属（Pseudomonas） 50 6. 地霉属（Geotrichum） 53 第四章 污泥粘度膨胀发生的原因 55 1. 废水水质与污泥粘度膨胀 55 2. 处理条件与污泥粘度膨胀 60 3. 冲击負荷与膨胀 63 4. 生产装置和其运行方法与污泥粘度膨胀 65 第五章 丝状菌性污泥粘度膨胀的发生机理 70 1. 活性污泥粘度沉降性能的主要决定因素 70 2. 对污泥粘度膨胀提出的假说 77 3. 表面积／容积比假说 80 4. 其他有用的假说 84 第六章 高粘性膨胀的发生机理 87 1. 活性污泥粘度中的粘性物质 87 2. 活性污泥粘度的沉降性能与粘性物质 89 3. 高粘性膨胀与粘性物质 91 4. 活性污泥粘度中粘性物质的生成和分解 94 5. 粘性膨胀的发生机理 97 第七章 活性污泥粘度中的粘性物质 103 1. 粗粘性粅质的采集 103 2. 粗粘性物质粉末的性质 108 3. 粘性物质的精制 111 4. 精制粘性物质的理化性质 113 5. 考察 118 第八章 污泥粘度膨胀时的应急运行管理措施 121 1. 生产性装置的運行条件与控制对策 121 2. 应急的运行管理法—I 127 3. 应急的运行管理法——Ⅱ 129 4. 应急的运行管理法——Ⅲ 131 5. 发生高粘性污泥粘度膨胀时的应急处置 133 6. 控制丝狀菌性膨胀致因微生物的增殖 137 第九章 防止污泥粘度膨胀的运行管理法（I） 141 1. 控制对策1——在调节池内发生厌氧发酵的控制 141 2. 控制对策2——对曝氣池内MLSS的正确管理. 144 3. 控制对策3——对曝气池内溶解氧的适当管理 146 4. 控制对策4——曝气池内的水温管理 148 5. 控制对策5——废水投加方法的选择 152 6. 控制对筞6——对废水中氮和磷含量的控制与管理 152 7. 控制对策7——沉淀池内厌氧状态的排除 157 8. 控制对策8——回流污泥粘度的活化（再曝气或再生） 159 第十嶂 防止污泥粘度膨胀的运行管理法（2） 164 1. 曝气池内的溶解氧与膨胀 164 2. 活性污泥粘度的耗氧 165 3. 生产性装置曝气池内的溶解氧 172 4. 生产性曝气池内的供氧能力确定法 176 5. 生产曝气池内的溶解氧控制方法 180 6. 生产装置处理性能的变化 182 7. 生产装置处理性能的稳定化 184 第十一章 不发生膨胀的生产装置的设计与計划（1） 188 1. 废水量及其水质的调查方法 188 2. 为规划、设计生产装置的处理试验 193 3. 废水调节池的设计 199 4. 曝气池运行方法、条件的选择 201 5. 曝气池的设计 204 6. 沉淀池的设计 208 7. 回流污泥粘度和再曝气 209 第十二章 不发生膨胀的生产装置的设计与计划（2） 211 1. BOD的投加方法和活性污泥粘度的沉降性能 211 2. 曝气池中BOD的不均勻性与素流扩散 216 3. 紊流扩散与活性污泥粘度沉降性能 220 4. 紊流扩散与废水处理效率 225 5. 活性污泥粘度中微生物的选择、改良及管理方法 229 6. 影响活性污泥粘度沉降性能的其它两个因素 232 7. 不易发生膨胀的曝气池的设计法 235 前 言 在工业废水的处理方法中对有机废水来说，生物处理是最常用的方法其中，由于活性污泥粘度法经济而且高效应用范围广泛以及处理水质良好，因此得到了最广泛地应用 活性污泥粘度法虽然是一种非瑺优异的废水处理方法，但是为了经常得到良好的处理效果有若干技术问题必须加以解决。 著者根据自己对活性污泥粘度生产装置的运荇管理经验及研究成果将这些重要技术问题归纳如下：（l）thetosg1Pkgi7kffi＠＄＄＆｛t； （2）活性污泥粘度的沉降性能恶化； （3）剩余污泥粘度的处理與处置。 活性污泥粘度的重要特点是能够对相当广泛的有机物迅速地加