葡萄糖培养基中各单因子成份对微生物絮凝剂絮凝效果的影响

　　摘要：由于微生物絮凝剂具有生物可降解性、无二次污染、安全性、高效、无毒、廉价等优点，因此近年来备受人们的关注。本文主要研究分析了葡萄糖培养基中各单因子成份对微生物絮凝剂絮凝效果的影响。实验结果表明，当KH2PO4和K2HPO4的浓度分别为2.0g/L和5.0g/L，投加量都为20mL时，其絮凝率分别为62.82%和58.33%。
　　关键词：微生物絮凝剂，絮凝效果，影响因素
　　1前言
　　1.1本实验的主要研究目的及内容
　　微生物絮凝剂（Microbialflocculant，简称MBF）是某些种类的细菌、放线菌、霉菌、酵母菌等在特定培养条件下，其生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的代谢产物。微生物的生长受其生长环境、营养物质等因素的制约，因此本实验就对培养基的各单因子成份(C、N、P等)分别作分析，从而寻找影响微生物絮凝剂絮凝效果的因素，了解絮凝效果产生的原因。
　　2实验材料和方法
　　2.1材料
　　2.1.1供试菌种
　　2.1.1.1微生物絮凝剂-MBF7
　　从广州市某污水处理厂的污泥中用果糖，酵母膏培养基培养，采用平板划线法，通过纯化分离出高效的絮凝剂产生菌，根据菌落外形鉴定为青霉，命名为HHE-P7，其产生的微生物絮凝剂为MBF7。
　　2.1.2培养基
　　2.1.2.1葡萄糖培养基（g/L）：
　　葡萄糖20.0g，尿素0.5g，酵母膏2.0g，KH2PO42.0g，K2HPO45.0g，NaCl0.1g，(NH4)2SO40.2g,pH为7.5～8.5
　　2.1.3实验水样
　　2.1.3.1高岭土水样
　　将过400目筛子的高岭土4.0g溶解于1L自来水中，配成4000mg/L的高岭土溶液。
　　2.1.3.2培养基的单因子水样
　　用蒸馏水＋葡萄糖培养基中的单因子配方按一定浓度配制，然后用其来处理高岭土水样。
　　2.2实验方法
　　2.2.1混凝实验
　　a.向ZR-6型六联搅拌器的六个搅拌杯中各加入1000mL高岭土水样，
　　b.然后在每一个杯中加入10%CaCl25ml；
　　c.从第二个杯中（第一个杯为CaCl2参考值）加入配备或培养后的实验水样(微生物絮凝剂)适量；
　　d.用浓度为1mol/LNaOH溶液和1mol/LHCl溶液调节PH值；
　　e.设定搅拌程序：400r/min(30s)，70r/min(90s)，静置5min；
　　f.实验结束后，放掉约5ml的上清液后，取约50ml上清液在550nm下测定吸光值，即为计算絮凝率中的B值；
　　g.第一杯中不加微生物絮凝剂的高岭土水样经过同样的操作，测得550nm下的吸光值即为计算絮凝率中的A值。则絮凝率η为：
　　
　　式中：A—空白实验上清液的在550nm下的吸光值；
　　B—微生物絮凝剂絮凝后上清液的在550nm下的吸光值。
　　2.2.2.1葡萄糖培养基中各单因子成份对微生物絮凝剂絮凝效果影响的混凝实验
　　实验程序为：在1L高岭土水系中投加5mlCaCl2，再投加20mL各单因子水样，将pH值调至8（对比样中CaCl2的投加量为5mL，pH＝8），然后进行混凝实验。
　　3结果与讨论
　　将葡萄糖培养基中各单因子水样按以下浓度配制(参照葡萄糖培养基的配方)进行混凝实验，结果见表1：
　　表1各单因子成份对絮凝效果的影响
　　水样 浓度(g/L) 水样中无投加CaCl2 水样中有投加CaCl2
　　  对比样的吸光度（A） 上清液的吸光度（B） 絮凝率
　　（%） 对比样的吸光度（A） 上清液的吸光度（B） 絮凝率（%）
　　葡萄糖 20.0 0.233 0.225 3.43 0.156 0.165 0.00
　　尿素 0.5 0.233 0.253 0.00 0.156 0.151 3.21
　　酵母膏 2.0 0.233 0.842 0.00 0.156 0.212 0.00
　　KH2PO4 2.0 0.233 0.167 28.33 0.156 0.058 62.82
　　K2HPO4 5.0 0.233 0.138 40.77 0.156 0.065 58.33
　　NaCl 0.1 0.205 0.216 0.00 0.162 0.166 0.00
　　(NH4)2SO4 0.2 0.205 0.210 0.00 0.162 0.166 0.00
　　从表1中的数据可以看出：葡萄糖、酵母膏、NaCl、(NH4)2SO4等对絮凝效果没有影响，而投加KH2PO4和K2HPO4后，絮凝率分别达到62.82%和58.33%，对絮凝效果有较大的促进作用，这是因为CaCl2与KH2PO4、K2HPO4在碱性条件下反应生成Ca5(OH)(PO4)3的沉淀，该沉淀物与微生物絮凝剂产生协同作用，促进絮凝效果。
　　在有投加CaCl2的情况下投加了KH2PO4和K2HPO4水样的絮凝效果明显比在无投加CaCl2的情况下投加了KH2PO4和K2HPO4的水样的絮凝效果好，絮凝率提高了20%～30%，从而验证了Ca2+与PO43-生成的沉淀对絮凝效果起了良好的促进作用。
　　4结论
　　4.1KH2PO4和K2HPO4对絮凝效果有较大的促进作用，这是因为CaCl2与KH2PO4、K2HPO4在碱性条件下反应生成Ca5(OH)(PO4)3的沉淀，该沉淀物与微生物絮凝剂产生协同作用，促进絮凝效果，反应方程式：5Ca2++4OH-+3HPO42-→Ca5(OH)(PO4)3↓3H2O。
　　4.2在葡萄糖培养基中，葡萄糖、酵母膏、NaCl、(NH4)2SO4等对絮凝效果没有影响，而投加KH2PO4和K2HPO4后，絮凝率分别达到62.82%和58.33%，证明了对絮凝效果有较大的促进作用。
　　参考文献：
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