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第一篇 复合型微生物絮凝剂总论篇3

第1章 总论3

1.1国内外常规凝剂的研究现状4

1.1.1无机絮凝剂的研究及发展4

1.1.2有机高分子絮凝剂的研究及发展6

1.1.3常规絮凝剂存在的问题8

1.2国内外微生物絮凝剂的研究现状9

1.2.1微生物絮凝剂的发展简史10

1.2.2微生物絮凝剂产生菌种类12

1.2.3微生物絮凝剂的分类及结构性质14

1.2.4微生物絮凝剂的化学组成15

1.2.5微生物絮凝剂的安全性15

1.2.6微生物絮凝剂的絮凝机理16

1.2.7微生物絮凝剂絮凝效果的影响因素18

1.2.8微生物絮凝剂的发酵生产工艺20

1.2.9微生物絮凝剂的优势20

1.2.10微生物絮凝剂在水处理中的应用23

1.3微生物絮凝剂的发展趋势及展望27

1.4复合型微生物絮凝剂的内涵及研究进展29

1.4.1复合型微生物絮凝剂的开发历程29

1.4.2复合型微生物絮凝剂的生产工艺及技术29

1.4.3复合型微生物絮凝剂的内涵30

第二篇 复合型微生物絮凝剂的生理生态篇33

第2章 微生物絮凝剂产生菌33

2.1微生物絮凝剂产生菌特征33

2.1.1微生物絮凝剂产生菌的形态特征33

2.1.2微生物絮凝剂产生菌的菌落形态特征34

2.1.3微生物絮凝剂产生菌的生理生化特性35

2.1.4微生物絮凝剂产生菌的Biolog系统分析35

2.1.5微生物絮凝剂产生菌的16S rDNA鉴定37

2.2微生物絮凝剂产生菌产絮能力的遗传稳定性37

2.2.1微生物絮凝剂产生菌的连续传代稳定性实验38

2.2.2冰箱冷冻保存和室温保存对絮凝活性的影响39

2.3环境因素对微生物絮凝剂产生菌产絮能力的影响39

2.3.1发酵方式对菌株产絮能力的影响39

2.3.2发酵时间对菌株产絮能力的影响40

2.3.3初始pH对菌株产絮能力的影响44

2.3.4装液量对菌株产絮能力的影响45

2.3.5混合培养比例对菌株产絮能力的影响46

2.4营养元素对微生物絮凝剂产生菌絮凝活性和絮凝效果的影响47

2.4.1碳源对菌株产絮能力的影响47

2.4.2氮源对菌株产絮能力的影响52

2.4.3磷酸盐对菌株产絮能力的影响52

第3章 微生物絮凝剂活性成分分析54

3.1微生物絮凝剂的理化特征54

3.1.1微生物絮凝剂产生菌胞外分泌物的电子显微观察54

3.1.2微生物絮凝剂在发酵液中的分布56

3.1.3微生物絮凝剂的热稳定性56

3.1.4微生物絮凝剂的pH稳定性58

3.2微生物絮凝剂活性成分分析59

3.2.1微生物絮凝剂化学特征的测定59

3.2.2微生物絮凝剂活性成分含量分析60

3.2.3微生物絮凝剂活性成分确定60

3.3微生物絮凝剂分离提取61

3.3.1有机溶剂的选择61

3.3.2有机溶剂沉淀条件的选择61

3.4微生物絮凝剂中游离蛋白质的去除64

3.4.1去蛋白质试剂的选择64

3.4.2去蛋白质条件的选择64

3.4.3去蛋白质后微生物絮凝剂的紫外光谱分析67

3.4.4初步分离提取后微生物絮凝剂的絮凝活性67

3.5微生物絮凝剂的纯化68

3.5.1微生物絮凝剂纯化过程中的洗脱速度68

3.5.2微生物絮凝剂纯化过程中的收集量69

3.5.3微生物絮凝剂纯化过程中的上样量70

3.6微生物絮凝剂活性成分纯度的鉴定71

3.6.1纯化后的微生物絮凝剂71

3.6.2纯度鉴定——琼脂糖凝胶电泳法71

3.6.3紫外吸收光谱分析72

3.7微生物絮凝剂活性成分的相对分子质量测定74

3.8微生物絮凝剂活性成分的组成分析76

3.8.1基于薄层色谱法的微生物絮凝剂活性成分分析76

3.8.2基于气相-质谱法的微生物絮凝剂活性成分分析77

3.9微生物絮凝剂纯品的结构分析81

3.9.1基于红外光谱法的微生物絮凝剂活性成分结构分析81

3.9.2基于核磁共振法的微生物絮凝剂活性成分结构分析84

第4章 微生物絮凝剂产生菌F十发酵及环境条件优化87

4.1微生物絮凝剂产生菌F+发酵条件优化87

4.1.1微生物絮凝剂产生菌F+最佳发酵种龄87

4.1.2微生物絮凝剂产生菌F+最佳发酵时间88

4.1.3微生物絮凝剂产生菌F+最佳发酵温度89

4.1.4微生物絮凝剂产生菌F+最佳pH91

4.1.5微生物絮凝剂产生菌F+最佳溶解氧95

4.1.6微生物絮凝剂产生菌F+最佳摇床转速97

4.1.7微生物絮凝剂产生菌F+最佳装液量98

4.2微生物絮凝剂分批补料发酵技术98

4.2.1微生物絮凝剂分批补料发酵培养过程分析99

4.2.2补加碳源对微生物絮凝剂分批补料发酵的影响101

4.2.3补加氮源对微生物絮凝剂分批补料发酵的影响108

4.2.4微生物絮凝剂分批补料发酵效果与分批发酵效果对比109

4.3微生物絮凝剂产生菌的发酵动力学特性110

4.3.1微生物絮凝剂产生菌发酵动力学模型的选择110

4.3.2微生物絮凝剂产生菌发酵动力学方程求解与分析113

4.3.3微生物絮凝剂产生菌发酵动力学方程参数分析120

第三篇 基于廉价底物的复合型微生物絮凝剂制备篇123

第5章 复合型微生物絮凝剂生产工艺流程123

5.1利用秸秆类纤维素制备微生物絮凝剂的总体方案设计123

5.1.1开发利用秸秆类纤维素的重要意义123

5.1.2复合型微生物絮凝剂生产的工艺路线124

5.1.3复合型微生物絮凝剂生产工艺的关键步骤125

5.2纤维素降解菌的筛选及其发酵条件126

5.2.1纤维素降解菌的筛选126

5.2.2纤维素降解菌的菌种鉴定135

5.2.3纤维素降解菌的培养条件对还原糖产率的影响142

5.2.4羧甲基纤维素降解实验146

5.3秸秆类纤维素原料的预处理150

5.3.1秸秆预处理工艺优化150

5.3.2秸秆制取微生物絮凝剂产量分析152

5.4复合型微生物絮凝剂发酵工艺条件的优化153

5.4.1复合型微生物絮凝剂发酵工艺的最佳发酵时间153

5.4.2复合型微生物絮凝剂发酵工艺的最佳温度156

5.4.3复合型微生物絮凝剂发酵工艺的最佳pH158

5.4.4复合型微生物絮凝剂发酵工艺的最佳摇床转速159

5.4.5纤维素发酵液灭菌和除菌处理对絮凝效果的影响160

5.4.6复合型微生物絮凝剂产生菌对纤维素发酵液成分的利用160

5.5提高复合型微生物絮凝剂产量的营养策略162

5.5.1总氮含量对絮凝效果的影响162

5.5.2补料后发酵液C/N的变化163

5.5.3葡萄糖含量对絮凝效果的影响164

5.5.4补加葡萄糖对复合型微生物絮凝剂生产的影响164

5.5.5利用不同底物生产的絮凝剂的絮凝率167

第6章 廉价底物制备复合型微生物絮凝剂168

6.1复合型微生物絮凝剂产生菌F+利用制氢废液制取微生物絮凝剂168

6.1.1材料和方法168

6.1.2微生物絮凝剂产生菌对制氢废液的利用情况170

6.1.3驯化微生物絮凝剂产生菌171

6.1.4驯化后微生物絮凝剂产生菌的发酵条件173

6.1.5微生物絮凝剂产生菌对底物的利用175

6.1.6微生物絮凝剂成分分析176

6.1.7微生物絮凝剂与无机絮凝剂AlCl3联合作用机理研究177

6.2利用谷氨酸废液制备微生物絮凝剂177

6.2.1谷氨酸废液的来源和性质178

6.2.2谷氨酸废液培养基的配置与优化180

6.2.3环境因素对微生物絮凝剂产生菌F+的影响182

6.2.4以谷氨酸废液为原料制取微生物絮凝剂188

第7章 复合型微生物絮凝剂的絮凝形态学及絮凝机理解析192

7.1复合型微生物絮凝剂的絮凝形态学分析及其影响因素192

7.1.1复合型微生物絮凝剂的普通絮凝形态分析192

7.1.2 Ca2+对复合型微生物絮凝剂的影响196

7.1.3投加方式对复合型微生物絮凝剂的影响198

7.2复合型微生物絮凝剂絮凝过程解析201

7.2.1水中胶体和颗粒的脱稳和凝聚201

7.2.2键合和吸附桥联作用形成絮凝体204

7.2.3网捕卷扫作用促进絮体的聚集和沉降212

第四篇 复合型微生物絮凝剂在水处理领域的应用篇217

第8章 复合型微生物絮凝剂的生物安全性评价及企业标准217

8.1复合型微生物絮凝剂的生物安全性评价217

8.1.1复合型微生物絮凝剂的急性经口毒性实验217

8.1.2复合型微生物絮凝剂的致突变实验219

8.1.3复合型微生物絮凝剂的致畸实验222

8.2复合型微生物絮凝剂企业标准的建立226

8.2.1复合型微生物絮凝剂企业标准的使用范围226

8.2.2复合型微生物絮凝剂企业标准的规范性引用文件226

8.2.3复合型微生物絮凝剂企业标准的产品分类226

8.2.4复合型微生物絮凝剂企业标准的技术要求227

8.2.5复合型微生物絮凝剂企业标准的实验方法228

8.2.6复合型微生物絮凝剂企业标准的检验规则229

8.2.7复合型微生物絮凝剂包装、标志、运输和储存229

第9章 复合型微生物絮凝剂的应用及工程示范231

9.1影响复合型微生物絮凝剂絮凝作用效果的关键因素231

9.1.1投加量对复合型微生物絮凝剂絮凝作用的影响231

9.1.2 pH对复合型微生物絮凝剂絮凝作用的影响233

9.1.3钙离子浓度对复合型微生物絮凝剂絮凝作用的影响234

9.1.4温度对复合型微生物絮凝剂絮凝作用的影响236

9.1.5存放时间对絮凝效果的影响237

9.2复合型微生物絮凝剂的应用238

9.2.1复合型微生物絮凝剂处理强酸性废水的絮凝效果238

9.2.2复合型微生物絮凝剂处理生活污水的絮凝效果239

9.2.3复合型微生物絮凝剂处理泥浆废水的絮凝效果241

9.2.4复合型微生物絮凝剂处理煤气及造纸废水的絮凝效果245

9.2.5复合型微生物絮凝剂处理松花江原水的絮凝效果247

9.2.6复合型微生物絮凝剂处理大庆中引水厂水源水的絮凝效果247

9.2.7复合型微生物絮凝剂处理含PAM废水256

9.3智能投药实时控制系统开发257

参考文献259

附录1 3，5-二硝基水杨酸（DNS）比色法266

附录2 Ames实验试剂及培养基267