论文摘要
微生物絮凝剂由于具有高效无毒、无二次污染的优势而备受关注。然而,目前所研究和开发的微生物絮凝剂大多因为产率低、生产成本高、生产周期长、运输和储存成本高、不易保存易变质等原因而无法应用于工业化生产。筛选高效絮凝剂产生菌,研究开发出高产率、高活性、低成本、易储存的微生物絮凝剂成为当前研究者的主要目标。本论文以受重金属污染地为菌种筛选来源并进行菌种紫外诱变,筛选出一株易于培养、所产絮凝剂絮凝活性高的微生物,并对其进行鉴定、优化发酵条件,深入分析所产微生物絮凝剂的化学组分和理化性质,研究该絮凝剂的絮凝特性及絮凝机理。论文得出以下几点主要结论:（1）以工业区排污渠底泥和城市生活污水处理厂的二沉池污泥为菌种来源,通过常规分离方法,并进行紫外诱变、初筛和复筛,获得3株所产絮凝剂絮凝活性为91%以上的菌株,经初步生理生化试验鉴定分别为肠杆菌、枯草芽孢杆菌和气单胞菌;其中分离自霞湾港入江口底泥并经紫外诱变的肠杆菌（Enterobacter sp.）不仅产絮凝剂的周期短,且絮凝剂产量最高、絮凝活性最佳,经16S rDNA鉴定其为阴沟肠杆菌的变种,拉丁名称:Enterobacter cloacae subsp. Cloacae.WAB1878,简记为E.cloacae W。（2）E.cloacae W产絮凝剂的最佳培养基条件为:以葡萄糖和蔗糖为复合碳源,硫酸铵与尿素为复合氮源,碳氮比32:1,添加CaCl2和K2HPO4可以促进絮凝剂的产量和絮凝活性;最佳发酵条件为:初始pH 7.08.0,发酵时间72 h,温度30±1℃,摇床转速120 r/min,接种量5%7%（v/v）。在最佳发酵条件下,E.cloacae W产絮凝剂产量达4.82 g/l,所产絮凝剂MBFE-61絮凝活性达98.5%。（3）微生物絮凝剂MBFE-61糖呈色反应和蛋白质呈色反应结果说明,絮凝剂MBFE-61是一类含己糖但不含酮糖和还原糖,含有脯氨酸或羟脯氨酸但不含芳香族氨基酸的糖蛋白质或糖与多肽的化合物;其多糖含量占絮凝剂总重的80.74%,蛋白质或多肽占17%,絮凝剂MBFE-61的相对分子量为1.79×105。紫外图谱和红外图谱分析结果表明,絮凝剂MBFE-61中含有戊糖苷或戊酸基、羟基、羧基、伯酰胺基和吡喃糖苷键等活性基团或化学键。MBFE-61在80℃时絮凝效率依然可以保持在93%以上,具有较好的热稳定性。（4）碱提取是MBFE-61的最佳粗提取方法,用絮凝剂MBFE-61处理含镉离子模拟废水的最佳条件为:Cd2+浓度10 mg/L、MBFE-61投加量20 mg/L、pH=8.0、120 r/min快速搅拌30 s、40 r/min慢速搅拌3 min;在此条件下,浊度去除率和Cd2+去除率分别达98.3%和98.9%。MBFE-61对株洲市霞湾港入江口废水中各种金属离子的去除率大小顺序为Cd2+> Fe3+> Pb2+> Zn2+> Ca2+,去除率分别达到98.1%、97.67%、93.7%、97.7%和80%。（5）采用MBFE-61絮凝处理模拟含Cd2+废水后,通过对沉淀物进行红外图谱分析,推测MBFE-61的絮凝作用包括电中和、化学螯合或者化学吸附作用;通过SEM分析发现MBFE-61对高岭土颗粒具有很强吸附和网捕的作用。