城市污泥与养殖废水资源化制备生物絮凝剂

【摘要】本研究利用城市污泥和养殖废水资源化制备了两种絮凝剂，分别为红平红球菌在廉价培养基中发酵制备的为微生物絮凝剂和污泥絮凝剂（SF）。对于发酵制备微生物絮凝剂，当发酵初始pH值为7.0，接种量为2%，Na2HPO4的投加量为0.5g/L，污泥与养殖废水体积比值为7:1时，最大的絮凝率可以达到87.6%。在13种不同的污泥预处理方法中，最佳的为热-碱复合预处理。经过乙醇提纯后，大约可以获取1.6g/L的纯化微生物絮凝剂。该微生物絮凝剂对于直接和分散染料废水的脱色率能保持在80%以上，但是对于活性染料的去除只有23%左右。微生物絮凝剂的红外光谱图分析得出其所包括的官能团有-OH,-NH2和-CONH2。经分析得出该微生物絮凝剂中含有多糖91.2%，蛋白质7.6%以及DNA1.2%。当该微生物絮凝剂与硫酸铜复合处理染料废水时，经过响应面分析法（RSM）优化后，确定最佳脱色处理条件为:pH值为11，微生物絮凝剂投加量为40mg/L以及CuSO4投加量为80mg/L，该条件下脱色率可以达到93.9%。对于利用污泥直接制备污泥絮凝剂，本研究研究了多种污泥预处理，例如热处理，酸处理，碱处理，超声处理以及它们的联合处理。经过热处理所制备的污泥絮凝剂（SF）的絮凝率高达99.0%。其活性物质主要为多糖，且主要分布于污泥颗粒相中，而不是在上清液中。在pH为2.0-12.0之间，絮凝率能保持在90%以上。当该絮凝剂应用与直接染料，分散染料和活性染料的模拟染料废水中时，脱色率分别为83.2%，68.8%和30.2%。经过响应面分析法优化，当应用SF与聚合氯化铝（PAC）联合处理实际染料废水时，最佳脱色条件为pH7.0，SF投加量为30mg/L和PAC投加量为25mg/L，在该条件下，脱色率为95%。最佳的COD去除条件则为pH11.0，SF投加量为21mg/L和PAC投加量为47mg/L，该条件下，COD去除率为96.5%。与高成本的传统的标准培养基发酵制备微生物絮凝剂相比，本研究中的方法不仅可以有效地将城市污泥和养殖废水资源化制备成发酵的廉价培养基，同时还能将污泥颗粒制备成污泥絮凝剂。使得最终的发酵液上清液和沉淀都具有较高絮凝活性，且pH适应范围广的絮凝剂。
【作者】彭蓝艳；
【导师】杨春平；
【作者基本信息】湖南大学，环境科学与工程，2014，硕士
【关键词】微生物絮凝剂；污泥；红平红球菌；聚合氯化铝；预处理；多糖；染料；响应面分析法；

【参考文献】
[1]彭艳萍.从根本上治理花炮行业安全隐患之浅见[J].花炮科技与市场.2000(03)
[2]洪悦.汽车广告对中国汽车消费文化的影响[D].东北师范大学,新闻学,2012,硕士.
[3]吴伟.磺酰化乳糖基神经酰胺影响人肝癌细胞整合素αV的分子机制研究[D].复旦大学,生物化学与分子生物学,2011,博士.
[4]金碚,李钢,陈志.中国制造业国际竞争力现状分析及提升对策[J].财贸经济,2007,03:3-10+128.
[5]施添翼.精密玻璃透镜热压成型炉结构及温度曲线设计[D].中国科学技术大学,机械电子工程,2014,硕士.
[6]张超.RBM3蛋白及mRNA在结直肠癌中的表达及其意义[D].河北医科大学,外科学,2013,硕士.
[7]刘明军.辽宁弓长岭沉积变质型铁矿热液改造作用及其成矿意义[D].中国地质大学（北京）,矿物学、岩石学、矿床学,2013,硕士.
[8]高山.地方政协中民主党派参政议政状况分析[D].兰州大学,马克思主义中国化,2013,硕士.
[9]周萌.亲属关系网络统计特性研究[D].河北师范大学,基础数学,2013,硕士.
[10]徐兵川.Th22细胞及其功能性细胞因子IL-22在2型糖尿病发病中的作用及其相关机制的初步研究[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[11]胡志翔.地源热泵空调系统在工程中应用研究[D].浙江工业大学,建筑与土木工程,2012,硕士.
[12]王荣辉,谢剑虹,乐嘉言.TGIC中残留环氧氯丙烷的顶空气相色谱法测定[J].江苏化工学院学报.1991(04)
[13]余素.灵芝孢子油的化学成分和抗肿瘤活性的研究[D].福建中医药大学,中药学,2014,硕士.
[14]孟繁宇.小鹅瘟肠道损伤机制的研究与VP3基因重组腺病毒的构建[D].东北农业大学,临床兽医学,2013,硕士.
[15]秦程程.民国与当代行政公文语体修辞特点比较研究[D].北方民族大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[16]纪忠杰.拉丁矩阵理论及其优越性[D].华东师范大学,概率论与数理统计（专业学位）,2013,硕士.
[17]陈烨.基于REIE的Web信息抽取技术研究[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2011,硕士.
[18]贾泽露,刘耀林,张彤.空间数据挖掘技术在土地定级估价中应用[J].地球科学与环境学报,2005,03:72-77.
[19]刘鑫.大众传媒政治导向功能研究[D].西南大学,传播学,2014,硕士.
[20]赵礼.水下自激吸气脉冲射流装置性能研究[D].华北水利水电学院,水利水电工程,2012,硕士.
[21]张晶.三池崇史暴力电影研究[D].南京师范大学,电影学,2012,硕士.
[22]龚玉清.基于软件工程的多媒体课件开发研究[D].华东师范大学,教育技术学,2004,硕士.
[23]王淑娥.毛泽东邓小平江泽民社会主义发展动力论评析[D].华东师范大学,马克思主义理论和思想政治教育,2003,硕士.
[24]王小燕.特殊衍射屏的成像与聚焦功能[D].山西师范大学,光学,2013,硕士.
[25]许雪峰.韩国现代短篇小说中同性恋人物形象描述及其意义分析[D].四川外国语大学,亚非语言文学,2013,硕士.
[26]梁晨.创新集群知识资源配置模式研究[D].吉林大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[27]刘尔.基于荧光猝灭效应的光纤葡萄糖生物传感器的研究[D].武汉理工大学,生物医学工程,2004,硕士.
[28]孙召银.论经济法的运作机制——市场经济条件下权利与权力的二元博弈[D].吉林大学,经济法学,2004,硕士.
[29]周灿灿,杨春顶.砂岩裂缝的成因及其常规测井资料综合识别技术研究[J].石油地球物理勘探,2003,04:425-430+462-9.
[30]莫勇芳.高分子链在纳米体系表面取向行为的分子动力学模拟[D].鲁东大学,2014.
[31]乔文林.滇白珠化学成分和抗风湿活性研究[D].北京中医药大学,中药化学,2013,硕士.
[32]杨林.基于工业以太网的运动控制系统关键技术研究[D].山东大学,2011.
[33]左志.跨文化新闻传播的希冀与唏嘘[D].安徽大学,新闻学,2013,硕士.
[34]田博宇.基于.Net平台的田野数字考古信息系统的研究与开发[D].河北师范大学,无线电物理,2013,硕士.
[35]王建.《经济生活》参与式教学的探究[D].南京师范大学,思想政治教育,2012,硕士.
[36]刘瑞刚,李娜,苏宏新,桑卫国.北京山区3种暖温带森林生态系统未来碳平衡的模拟与分析[J].植物生态学报,2009,03:516-534.
[37]金效兴.低微重力场下池内沸腾气泡动力学及传热数值模拟[D].上海大学,材料加工工程,2014,硕士.
[38]刘艳.性与天道—本体论视域中吕大临理学思想研究[D].安徽大学,中国哲学,2013,硕士.
[39]杜慧峰.铁路货运定价机制中的竞争因素分析[J].现代经济信息,2014,18:392.
[40]杨晓菊.大学生网上购物感知风险研究[D].山东财经大学,企业管理,2012,硕士.
[41]王旭仁,毕学尧,许榕生.对IDS审计数据的关联分析[J].计算机工程,2004,06:34-35+149.
[42]安锦.经济复杂度能够促进中国经济增长方式转型吗[J].贵州财经大学学报,2014,04:1-11.
[43]李育.我国个人所得税课征模式改革研究[D].山东大学,项目管理（专业学位）,2012,硕士.
[44]王术荣.西藏高寒森林地区大型真菌多样性研究[D].东北师范大学,生态学,2014,博士.
[45]王三武.交往行为理论视野下英语学术语篇中元话语的交往行为意义研究[D].兰州理工大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[46]刘喆.基于智能手机的掌纹识别系统的研究[D].武汉理工大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[47]李英武.情绪调节策略对决策的影响[D].首都师范大学,2005.
[48]李笑然.FRP约束钢筋混凝土柱非线性阻尼性能及动力响应研究[D].北京交通大学,2013.
[49]穆园园.四氢小檗碱类化合物的荧光性质及其分析方法研究[D].河北师范大学,分析化学,2014,硕士.
[50]陈钰,王捷,刘仲明.基于石墨烯及其衍生物的生物传感系统[J].分析化学,2012,11:1772-1779.