目錄
序
前言
第一篇 復(fù)合型微生物絮凝劑總論篇
第1章 總論 3
1.1 國(guó)內(nèi)外常規(guī)凝劑的研究現(xiàn)狀 4
1.1.1 無機(jī)絮凝劑的研究及發(fā)展 4
1.1.2 有機(jī)高分子絮凝劑的研究及發(fā)展 6
1.1.3 常規(guī)絮凝劑存在的問題 8
1.2 國(guó)內(nèi)外微生物絮凝劑的研究現(xiàn)狀 9
1.2.1 微生物絮凝劑的發(fā)展簡(jiǎn)史 10
1.2.2 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌種類 12
1.2.3 微生物絮凝劑的分類及結(jié)構(gòu)性質(zhì) 14
1.2.4 微生物絮凝劑的化學(xué)組成 15
1.2.5 微生物絮凝劑的安全性 15
1.2.6 微生物絮凝劑的絮凝機(jī)理 16
1.2.7 微生物絮凝劑絮凝效果的影響因素 18
1.2.8 微生物絮凝劑的發(fā)酵生產(chǎn)工藝 20
1.2.9 微生物絮凝劑的優(yōu)勢(shì) 20
1.2.10 微生物絮凝劑在水處理中的應(yīng)用 23
1.3 微生物絮凝劑的發(fā)展趨勢(shì)及展望 27
1.4 復(fù)合型微生物絮凝劑的內(nèi)涵及研究進(jìn)展 29
1.4.1 復(fù)合型微生物絮凝劑的開發(fā)歷程 29
1.4.2 復(fù)合型微生物絮凝劑的生產(chǎn)工藝及技術(shù) 29
1.4.3 復(fù)合型微生物絮凝劑的內(nèi)涵 30
第二篇 復(fù)合型微生物絮凝劑的生理生態(tài)篇
第2章 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌 33
2.1 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌特征 33
2.1.1 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的形態(tài)特征 33
2.1.2 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的菌落形態(tài)特征 34
2.1.3 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的生理生化特性 35
2.1.4 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的Biolog系統(tǒng)分析 35
2.1.5 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的16S rDNA鑒定 37
2.2 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌產(chǎn)絮能力的遺傳穩(wěn)定性 37
2.2.1 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的連續(xù)傳代穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) 38
2.2.2 冰箱冷凍保存和室溫保存對(duì)絮凝活性的影響 39
2.3 環(huán)境因素對(duì)微生物絮凝劑產(chǎn)生菌產(chǎn)絮能力的影響 39
2.3.1 發(fā)酵方式對(duì)菌株產(chǎn)絮能力的影響 39
2.3.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)菌株產(chǎn)絮能力的影響 40
2.3.3 初始pH對(duì)菌株產(chǎn)絮能力的影響 44
2.3.4 裝液量對(duì)菌株產(chǎn)絮能力的影響 45
2.3.5 混合培養(yǎng)比例對(duì)菌株產(chǎn)絮能力的影響 46
2.4 營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)微生物絮凝劑產(chǎn)生菌絮凝活性和絮凝效果的影響 47
2.4.1 碳源對(duì)菌株產(chǎn)絮能力的影響 47
2.4.2 氮源對(duì)菌株產(chǎn)絮能力的影響 52
2.4.3 磷酸鹽對(duì)菌株產(chǎn)絮能力的影響 52
第3章 徽生物絮凝劑活性成分分析 54
3.1 微生物絮凝劑的理化特征 54
3.1.1 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌胞外分泌物的電子顯微觀察 54
3.1.2 微生物絮凝劑在發(fā)酵液中的分布 56
3.1.3 微生物絮凝劑的熱穩(wěn)定性 56
3.1.4 微生物絮凝劑的pH穩(wěn)定性 58
3.2 微生物絮凝劑活性成分分析 59
3.2.1 微生物絮凝劑化學(xué)特征的測(cè)定 59
3.2.2 微生物絮凝劑活性成分含量分析 60
3.2.3 微生物絮凝劑活性成分確定 60
3.3 微生物絮凝劑分離提取 61
3.3.1 有機(jī)溶劑的選擇 61
3.3.2 有機(jī)溶劑沉淀?xiàng)l件的選擇 61
3.4 微生物絮凝劑中游離蛋白質(zhì)的去除 64
3.4.1 去蛋白質(zhì)試劑的選擇 64
3.4.2 玄蛋白質(zhì)條件的選擇 64
3.4.3 去蛋白質(zhì)后微生物絮凝劑的紫外光譜分析 67
3.4.4 初步分離提取后微生物絮凝劑的絮凝活性 67
3.5 微生物絮凝劑的純化 68
3.5.1 微生物絮凝劑純化過程中的洗脫速度 68
3.5.2 微生物絮凝劑純化過程中的收集革 69
3.5.3 微生物絮凝劑純化過程中的上樣量 70
3.6 微生物絮凝劑活性成分純度的鑒定 71
3.6.1 純化后的微生物絮凝劑 71
3.6.2 純度鑒定——瓊脂糖凝膠電泳法 71
3.6.3 紫外吸收光譜分析 72
3.7 微生物絮凝劑活性成分的相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定 74
3.8 微生物絮凝劑活性成分的組成分析 76
3.8.1 基于薄層色譜法的微生物絮凝劑活性成分分析 76
3.8.2 基于氣相質(zhì)譜法的微生物絮凝劑活性成分分析 77
3.9 微生物絮凝劑純品的結(jié)構(gòu)分析 81
3.9.1 基于紅外光譜法的微生物絮凝劑活性成分結(jié)構(gòu)分析 81
3.9.2 基于核磁共振法的微生物絮凝劑活性成分結(jié)構(gòu)分析 84
第4章 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+發(fā)酵及環(huán)境條件優(yōu)化 87
4.1 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+發(fā)酵條件優(yōu)化 87
4.1.1 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+最佳發(fā)酵種齡 87
4.1.2 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+最佳發(fā)酵時(shí)間 88
4.1.3 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+最佳發(fā)酵溫度 89
4.1.4 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+最佳pH 91
4.1.5 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+最佳溶解氧 95
4.1.6 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+最佳搖床轉(zhuǎn)速 97
4.1.7 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+最佳裝液量 98
4.2 微生物絮凝劑分批補(bǔ)料發(fā)酵技術(shù) 98
4.2.1 微生物絮凝劑分批補(bǔ)料發(fā)酵培養(yǎng)過程分析 99
4.2.2 補(bǔ)加碳源對(duì)微生物絮凝劑分批補(bǔ)料發(fā)酵的影響 101
4.2.3 補(bǔ)加氮源對(duì)微生物絮凝劑分批補(bǔ)料發(fā)酵的影響 108
4.2.4 微生物絮凝劑分批補(bǔ)料發(fā)酵效果與分批發(fā)酵效果對(duì)比 109
4.3 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的發(fā)酵動(dòng)力學(xué)特性 110
4.3.1 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型的選擇 110
4.3.2 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌發(fā)酵動(dòng)力學(xué)方程求解與分析 113
4.3.3 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌發(fā)酵動(dòng)力學(xué)方程參數(shù)分析 120
第三篇 基于廉價(jià)底物的復(fù)合型微生物絮凝劑制備篇
第5章 復(fù)合型微生物絮凝劑生產(chǎn)工藝流程 123
5.1 利用秸稈類纖維素制備微生物絮凝劑的總體方案設(shè)計(jì) 123
5.1.1 開發(fā)利用秸稈類纖維素的重要意義 123
5.1.2 復(fù)合型微生物絮凝劑生產(chǎn)的工藝路線 124
5.1.3 復(fù)合型微生物絮凝劑生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵步驟 125
5.2 纖維素降解菌的篩選及其發(fā)酵條件 126
5.2.1 纖維素降解菌的篩選 126
5.2.2 纖維素降解菌的菌種鑒定 135
5.2.3 纖維素降解菌的培養(yǎng)條件對(duì)還原糖產(chǎn)率的影響 142
5.2.4 羧甲基纖維素降解實(shí)驗(yàn) 146
5.3 秸稈類纖維素原料的預(yù)處理 150
5.3.1 秸稈預(yù)處理工藝優(yōu)化 150
5.3.2 秸稈制取微生物絮凝劑產(chǎn)量分析 152
5.4 復(fù)合型微生物絮凝劑發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化 153
5.4.1 復(fù)合型微生物絮凝劑發(fā)酵工藝的最佳發(fā)酵時(shí)間 153
5.4.2 復(fù)合型微生物絮凝劑發(fā)酵工藝的最佳溫度 156
5.4.3 復(fù)合型微生物絮凝劑發(fā)酵工藝的最佳pH 158
5.4.4 復(fù)合型微生物絮凝劑發(fā)酵工藝的最佳搖床轉(zhuǎn)速 159
5.4.5 纖維素發(fā)酵液滅菌和除菌處理對(duì)絮凝效果的影響 160
5.4.6 復(fù)合型微生物絮凝劑產(chǎn)生菌對(duì)纖維素發(fā)酵液成分的利用 160
5.5 提高復(fù)合型微生物絮凝劑產(chǎn)量的營(yíng)養(yǎng)策略 162
5.5.1 總氮含量對(duì)絮凝效果的影響 162
5.5.2 補(bǔ)料后發(fā)酵液C/N的變化 163
5.5.3 葡萄糖含量對(duì)絮凝效果的影響 164
5.5.4 補(bǔ)加葡萄糖對(duì)復(fù)合型微生物絮凝劑生產(chǎn)的影響 164
5.5.5 利用不同底物生產(chǎn)的絮凝劑的絮凝率 167
第6章 廉價(jià)底物制備復(fù)合型微生物絮凝劑 168
6.1 復(fù)合型微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+利用制氫廢液制取微生物絮凝劑 168
6.1.1 材料和方法 168
6.1.2 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌對(duì)制氫廢液的利用情況 170
6.1.3 馴化微生物絮凝劑產(chǎn)生菌 171
6.1.4 馴化后微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的發(fā)酵條件 173
6.1.5 微生物絮凝劑產(chǎn)生菌對(duì)底物的利用 175
6.1.6 微生物絮凝劑成分分析 176
6.1.7 微生物絮凝劑與無機(jī)絮凝劑AlCl2聯(lián)合作用機(jī)理研究 177
6.2 利用谷氨酸廢液制備微生物絮凝劑 177
6.2.1 谷氨酸廢液的來源和性質(zhì) 178
6.2.2 谷氨酸廢液培養(yǎng)基的配置與優(yōu)化 180
6.2.3 環(huán)境因素對(duì)微生物絮凝劑產(chǎn)生菌F+的影響 182
6.2.4 以谷氨酸廢液為原料制取微生物絮凝劑 188
第7章 復(fù)合型微生物絮凝劑的絮凝形態(tài)學(xué)及絮凝機(jī)理解析 192
7.1 復(fù)合型微生物絮凝劑的絮凝形態(tài)學(xué)分析及其影響因素 192
7.1.1 復(fù)合型微生物絮凝劑的普通絮凝形態(tài)分析 192
7.1.2 Ca2+對(duì)復(fù)合型微生物絮凝劑的影響 196
7.1.3 投加方式對(duì)復(fù)合型微生物絮凝劑的影響 198
7.2 復(fù)合型微生物絮凝劑絮凝過程解析 201
7.2.1 水中膠體和顆粒的脫穩(wěn)和凝聚 201
7.2.2 鍵合和吸附橋聯(lián)作用形成絮凝體 204
7.2.3 網(wǎng)捕卷掃作用促進(jìn)絮體的聚集和沉降 212
第四篇 復(fù)合型微生物絮凝劑在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用篇
第8章 隻合型微生物絮凝劑的生物安全性評(píng)價(jià)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 217
8.1 復(fù)合型微生物絮凝劑的生物安全性評(píng)價(jià) 217
8.1.1 復(fù)合型微生物絮凝劑的急性經(jīng)口毒性實(shí)驗(yàn) 217
8.1.2 復(fù)合型微生物絮凝劑的致突變實(shí)驗(yàn) 219
8.1.3 復(fù)合型微生物絮凝劑的致畸實(shí)驗(yàn) 222
8.2 復(fù)合型微生物絮凝劑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立 226
8.2.1 復(fù)合型微生物絮凝劑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍 226
8.2.2 復(fù)合型微生物絮凝劑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性引用文件 226
8.2.3 復(fù)合型微生物絮凝劑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品分類 226
8.2.4 復(fù)合型微生物絮凝劑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求 227
8.2.5 復(fù)合型微生物絮凝劑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)方法 228
8.2.6 復(fù)合型微生物絮凝劑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)規(guī)則 229
8.2.7 復(fù)合型微生物絮凝劑包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和儲(chǔ)存 229
第9章 復(fù)合型微生物絮凝劑的應(yīng)用及工程示范 231
9.1 影響復(fù)合型微生物絮凝劑絮凝作用效果的關(guān)鍵因素 231
9.1.1 投加量對(duì)復(fù)合型微生物絮凝劑絮凝作用的影響 231
9.1.2 pH對(duì)復(fù)合型微生物絮凝劑絮凝作用的影響 233
9.1.3 鈣離子濃度對(duì)復(fù)合型微生物絮凝劑絮凝作用的影響 234
9.1.4 溫度對(duì)復(fù)合型微生物絮凝劑絮凝作用的影響 236
9.1.5 存放時(shí)間對(duì)絮凝效果的影響 237
9.2 復(fù)合型微生物絮凝劑的應(yīng)用 238
9.2.1 復(fù)合型微生物絮凝劑處理強(qiáng)酸性廢水的絮凝效果 238
9.2.2 復(fù)合型微生物絮凝劑處理生活污水的絮凝效果 239
9.2.3 復(fù)合型微生物絮凝劑處理泥漿廢水的絮凝效果 241
9.2.4 復(fù)合型微生物絮凝劑處理煤氣及造紙廢水的絮凝效果 245
9.2.5 復(fù)合型微生物絮凝劑處理松花江原水的絮凝效果 247
9.2.6 復(fù)合型微生物絮凝劑處理大慶中引水廠水源水的絮凝效果 247
9.2 7 復(fù)合型微生物絮凝劑處理含PAM廢水 256
9.3 智能投藥實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)開發(fā) 257
參考文獻(xiàn) 259
附錄1 3，5-二硝基水楊酸(DNS)比色法 266
附錄2 Ames實(shí)驗(yàn)試劑及培養(yǎng)基 267