生物絮凝劑與絮凝技術(shù)內(nèi)容介紹

本書對生物絮凝劑及相關(guān)知識做了較全面的介紹，內(nèi)容既包括與生物絮凝劑相關(guān)的一些基本知識、基本原理和基本技術(shù)，也包括生物絮凝劑及其相關(guān)絮凝科學(xué)與技術(shù)的最新進(jìn)展和前沿動態(tài)。全書共分12章。第1章緒言。第2章水，內(nèi)容包括水的結(jié)構(gòu)，水的循環(huán)，廢水的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)。第3章絮凝技術(shù)，內(nèi)容包括絮凝技術(shù)中的各種重要概念。第4章絮凝科學(xué)基礎(chǔ)理論。第5章微生物學(xué)基礎(chǔ)，內(nèi)容包括細(xì)菌學(xué)、放線菌和真菌。第6章生物絮凝劑概況。第7章生物絮凝劑的制備。第8章生物絮凝劑產(chǎn)生菌的培養(yǎng)及其培養(yǎng)基。第9章生物絮凝劑的培養(yǎng)控制及其理化性質(zhì)。第10章生物絮凝劑絮凝性質(zhì)遺傳學(xué)研究。第11章生物絮凝劑加工工程。第12章生物絮凝研究及應(yīng)用現(xiàn)狀。

本書內(nèi)容豐富、取材新穎很好地反映了生物絮凝劑的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，可供水處理、環(huán)境保護(hù)、給排水、水利工程、化學(xué)工程、應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)的研究人員、工程技術(shù)人員、管理人員、高校師生參考，也可作為環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、市政工程、給排水、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程等相關(guān)專業(yè)的研究生、本科生選作教學(xué)用書或教學(xué)參考書。

國外微生物絮凝劑的商業(yè)化生產(chǎn)始于20世紀(jì)90年代，因不存在二次污染，使用方便，應(yīng)用前景誘人。如紅平紅球菌及由此制成的NOC-1是目前發(fā)現(xiàn)的最佳微生物絮凝劑，具有很強(qiáng)的絮凝活性，廣泛用于畜產(chǎn)廢水、膨化污泥、有色廢水的處理。我國微生物絮凝劑的制品尚未見報(bào)導(dǎo)。

微生物絮凝劑主要包括利用微生物細(xì)胞壁提取物的絮凝劑，利用微生物細(xì)胞壁代謝產(chǎn)物的絮凝劑、直接利用微生物細(xì)胞的絮凝劑和克隆技術(shù)所獲得的絮凝劑。微生物產(chǎn)生的絮凝劑物質(zhì)為糖蛋白、粘多糖、蛋白質(zhì)、纖維素、DNA等高分子化合物，相對分子質(zhì)量在105以上。

微生物絮凝劑是利用生物技術(shù)，從微生物體或其分泌物提取、純化而獲得的一種安全、高效，且能自然降解的新型水處理劑。由于微生物絮凝劑可以克服無機(jī)高分子和合成有機(jī)高分子絮凝劑本身固有的缺陷，最終實(shí)現(xiàn)無污染排放，因此微生物絮凝劑的研究正成為當(dāng)今世界絮凝劑方面研究的重要課題。

微生物絮凝劑的研究者早就發(fā)現(xiàn)，一些微生物如酵母、細(xì)菌等有細(xì)胞絮凝現(xiàn)象，但一直未對其產(chǎn)生重視，僅是作為細(xì)胞富集的一種方法。近十幾年來，細(xì)胞絮凝技術(shù)才作為一種簡單、經(jīng)濟(jì)的生物產(chǎn)品分離技術(shù)在連續(xù)發(fā)酵及產(chǎn)品分離中得到廣泛的應(yīng)用。

微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生的具有絮凝功能的高分子有機(jī)物。主要有糖蛋白、粘多糖、纖維素和核酸等。從其來源看，也屬于天然有機(jī)高分子絮凝劑，因此它具有天然有機(jī)高分子絮凝劑的一切優(yōu)點(diǎn)。同時，微生物絮凝劑的研究工作已由提純、改性進(jìn)入到利用生物技術(shù)培育、篩選優(yōu)良的菌種，以較低的成本獲得高效的絮凝劑的研究，因此其研究范圍已超越了傳統(tǒng)的天然有機(jī)高分子絮凝劑的研究范疇。具有分泌絮凝劑能力的微生物稱為絮凝劑產(chǎn)生菌。

最早的絮凝劑產(chǎn)生菌是Butterfield從活性污泥中篩選得到。1976年，Nakamura j.等人從霉菌、細(xì)菌、放線菌、酵母菌等菌種中，篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中以醬油曲霉(Aspergillus souae)AJ7002產(chǎn)生的絮凝劑效果最好。

1985年，Takagi H等人研究了擬青霉素(Paecilomyces sp.l-1)微生物產(chǎn)生的絮凝劑PF101。PF101對枯草桿菌、大腸桿菌、啤灑酵母、血紅細(xì)胞、活性污泥、纖維素粉、活性炭、硅藻土、氧化鋁等有良好的絮凝效果。

1986年，Kurane等人利用紅平紅球菌 (Rhodococcuserythropolis)研制成功息生物絮凝劑NOC-1，對大腸桿菌、酵母、泥漿水、河水、粉煤灰水、活性碳粉水、膨脹污泥、紙漿廢水等均有極好的絮凝和脫色效果，是目前發(fā)現(xiàn)的最好的微生物絮凝劑。

絮凝劑的分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)與形狀及其所帶基團(tuán)對絮凝劑的活性都有影響。一般來講，分子量越大，絮凝活性越高;線性分子絮凝活性高，分子帶支鏈或交聯(lián)越多，絮凝性越差;絮凝劑產(chǎn)生菌處于培養(yǎng)后期，細(xì)胞表面蔬水性增強(qiáng)，產(chǎn)生的絮凝劑活性也越高。處理水體中膠體離子的表面結(jié)構(gòu)與電荷對絮凝效果也有影響。一些報(bào)道指出，水體中的陽離子，特別是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低膠體表面負(fù)電荷，促進(jìn)"架橋"形成。另外，高濃度Ca2+的存在還能保護(hù)絮凝劑不受降解酶的作用。微生物絮凝劑高效、安全、不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥、食品加工、生物產(chǎn)品分離等領(lǐng)域也有巨大的潛在應(yīng)用價值。

微生物絮凝劑是一種新型可生物降解的水處理劑,其優(yōu)良的絮凝沉降性能和綠色環(huán)保特點(diǎn),為今后大規(guī)模應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。我們相信隨著生物技術(shù)的發(fā)展,其本錢將會大幅度下降,應(yīng)用價值也必將逐年進(jìn)步。

BC-208生物絮凝劑由三種功能成分構(gòu)成，在形成絮體，實(shí)現(xiàn)絮凝功能的同時，還可以分別實(shí)現(xiàn)降磷、降COD和降低氨氮含量的功能，可使污水在懸浮物、色度、磷酸鹽、COD及氨氮等指標(biāo)大幅度降低。