生物基絮凝剂的研究进展

生物质絮凝剂1.引言生物质絮凝剂是一种由生物质原料制备而成的天然高分子絮凝剂。

与传统的合成絮凝剂相比，生物质絮凝剂具有无毒、可生物降解、来源广泛等优点。

随着环保意识的日益增强和可持续发展的要求，生物质絮凝剂在工业水处理、食品工业、染料废水等领域的应用越来越受到关注。

本文将对生物质絮凝剂的来源、制备方法、性能、应用领域、研究现状及未来发展趋势进行详细阐述。

2.生物质絮凝剂的来源生物质絮凝剂的原料主要来源于自然界中广泛存在的植物、动物及微生物资源。

其中，植物源包括木质纤维素、淀粉、藻类等；动物源包括壳聚糖、明胶等；微生物源包括细菌、真菌等。

这些原料经过适当的处理和转化，可得到具有絮凝活性的生物质絮凝剂。

3.生物质絮凝剂的制备方法生物质絮凝剂的制备方法主要包括提取法、微生物发酵法和酶法。

提取法是从天然原料中直接提取出具有絮凝活性的物质，如从壳聚糖中提取的壳聚糖絮凝剂。

微生物发酵法是利用微生物发酵产生具有絮凝活性的代谢产物，如某些细菌发酵产生的多糖类物质。

酶法是利用酶催化天然原料中的特定化学键，生成具有絮凝活性的产物，如用木聚糖酶催化木聚糖制备的絮凝剂。

4.生物质絮凝剂的性能生物质絮凝剂具有良好的絮凝性能和环保特性。

其絮凝机理主要包括电性中和、吸附架桥和卷扫作用。

生物质絮凝剂对多种不同类型的悬浮颗粒都有较好的去除效果，且可有效处理低浓度的悬浮液。

此外，生物质絮凝剂还具有无毒、可生物降解的优点，不会对环境造成二次污染。

5.生物质絮凝剂的应用领域生物质絮凝剂在多个领域具有广泛的应用前景。

在工业水处理领域，生物质絮凝剂可用于去除水中的悬浮颗粒、重金属离子和有害有机物，提高水质。

在食品工业中，生物质絮凝剂可用于果汁、乳制品、肉制品等食品的澄清和过滤，以及食品中蛋白质、色素等物质的提取和分离。

在染料废水处理中，生物质絮凝剂能够有效脱色并去除有毒物质，达到废水排放标准。

此外，生物质絮凝剂还可用于农业废弃物处理、纸张生产等领域。

收稿日期:2005-05-20作者简介:张晶(1966-),女,辽宁抚顺人,副教授。

微生物絮凝剂的研究及应用前景Study on Bioflocculant and Its Application Foreground张　晶1　王战勇1　苏婷婷1　朱焕山2　孙建华3(1.辽宁石油化工大学环境工程系　抚顺　113001);(2.抚顺市环境保护监测站　抚顺　113006);(3.辽宁科林环保工程有限责任公司　沈阳　110011)摘要　对微生物絮凝剂的研究及应用进展进行综述,包括产生絮凝剂的微生物种类,微生物絮凝剂的提取纯化,微生物絮凝剂的絮凝机理,影响因素,研究动向以及微生物絮凝剂的应用。

关键词　微生物　絮凝剂　絮凝Abstract This paper summarized the study on bioflocculant and its application foreground ,including species ,purifica 2tion ,flocculating mechanism ,affecting factors ,study trend and its application.Key words Microorganism Flocculant Flocculation 微生物絮凝剂(Microbial Flocculant ,简称MB F )是某些种类的细菌、放线菌、霉菌、酵母等在特定培养条件下,其生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的代谢产物,是一种安全、高效、且能自然降解的新型水处理剂,包括糖蛋白、多糖、纤维素、蛋白质和DNA 等[1]。

它们通过其电荷性质和高分子特性在液体介质中起电荷中和、吸附、桥联、网捕等作用,使胶体脱稳、絮凝沉淀、固液分离。

由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,既可生物降解又安全可靠,最终实现无污染排放,因此越来越受到关注[2～4]。

絮凝剂的发展现状和发展前景综述：本文将探讨絮凝剂的发展现状和发展前景。

絮凝剂是一种常用于水处理和污水处理的化学药剂，用于去除水中的悬浮物和浑浊物质。

随着环境保护意识的增强和水资源的日益紧缺，絮凝剂在水处理领域的需求不断增加。

本文将首先介绍絮凝剂的定义和分类，然后探讨其发展现状，包括市场规模、应用领域和技术进展。

接着，本文将分析絮凝剂的发展前景，包括市场需求、技术创新和可持续发展。

最后，本文将总结絮凝剂的发展趋势和未来发展方向。

一、絮凝剂的定义和分类絮凝剂是一种化学药剂，用于去除水中的悬浮物和浑浊物质。

它通过改变水中悬浮物颗粒的表面电荷性质，使其相互结合形成较大的团聚体，从而沉淀或过滤出水中的杂质。

根据其化学性质和作用机制，絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂。

无机絮凝剂主要包括铝盐、铁盐和硅酸盐等，其作用机制是通过与水中的悬浮物反应生成沉淀物或凝胶。

有机絮凝剂主要包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝和聚合硫酸铁等，其作用机制是通过与水中的悬浮物发生吸附和交联作用形成絮凝团聚体。

二、絮凝剂的发展现状1. 市场规模絮凝剂市场规模庞大且不断增长。

根据市场研究公司的数据，2019年全球絮凝剂市场规模达到了100亿美元，并预计到2025年将增长至150亿美元。

亚太地区是全球絮凝剂市场的主要消费地区，占据了市场份额的40%以上。

2. 应用领域絮凝剂广泛应用于水处理和污水处理领域。

在水处理方面，絮凝剂被用于净化饮用水、工业用水和农业灌溉水等。

在污水处理方面，絮凝剂被用于去除污水中的悬浮物、有机物和重金属等。

3. 技术进展随着科学技术的不断进步，絮凝剂的研发和应用也取得了一系列的技术进展。

其中，主要包括以下几个方面：（1）新型絮凝剂的研发：研究人员不断探索新型絮凝剂，如纳米材料、功能性高分子和生物絮凝剂等，以提高絮凝效果和降低剂量。

（2）絮凝剂的改良：研究人员通过改变絮凝剂的分子结构和性质，以提高其适应不同水质和处理工艺的能力。

当前絮凝剂的发展趋势及应用研究随着水污染问题越来越严重，水处理技术也在不断发展完善。

絮凝剂是一种重要的水处理剂，可以帮助去除水中的悬浮颗粒物和溶解有机物，从而提高水的质量。

近年来，随着科技的不断进步，絮凝剂的应用研究也在不断深入，发展趋势也在逐步明确。

一、絮凝剂的发展趋势1. 环保性随着人们对环境保护意识的不断提高，环保型、绿色的絮凝剂越来越受到重视。

现在，许多科学家正在研发无毒、无害、可再生的纳米材料作为絮凝剂，以降低对环境的污染。

2. 精度高传统的絮凝剂存在沉淀分离的问题，因此限制了水的处理效果。

现在，新型的高效絮凝剂出现了，这类絮凝剂能够产生快速的凝聚和沉降，从而提高水的净化效率。

3. 全流程应用絮凝剂的应用范围不断扩大。

除了污水处理领域，还可以应用于海洋水资源开发、饮用水净化、污泥处理等领域。

在这些应用领域，细节方面也开始受到关注，如温度、PH值、药剂剂量等，这些问题都要考虑进去。

4. 自适应性强许多新型絮凝剂具有自适应性，它们能够根据水的性质和特征，自动调整自己的分子链长度和电荷适应不同的环境，从而提高效率。

5. 与其它技术的结合与其他技术结合的絮凝剂应用也越来越得到重视，例如利用电化学处理可提高絮凝剂的效率。

光催化技术也可以有效地去除有机污染物，结合絮凝剂可以提高处理效果。

二、絮凝剂的应用研究1. 水处理水处理是絮凝剂应用最广的领域之一。

在水处理领域，常用絮凝剂包括鱼胶、铁盐、铝盐、聚合氯化铝等，它们能够有效地去除水中的悬浮颗粒物和溶解有机物，从而提高水的质量。

2. 污泥处理污泥处理是絮凝剂的另一个应用领域，絮凝剂可以使污泥快速凝聚成团，并沉淀在底部，从而提高污泥的稳定性和脱水性能。

现在，研究人员研发了许多新型的絮凝剂，以提高污泥的处理效果。

3. 海洋水资源开发海洋水资源开发也是絮凝剂的一个重要应用领域。

海洋水中含有大量的悬浮颗粒物和溶解有机物，通过使用絮凝剂，可以有效去除这些污染物质，降低海水处理的难度。

作者Liebig微生物絮凝剂研究概况和发展趋势摘要微生物絮凝剂是一种具有广阔应用前景的天然高分子絮凝剂，因其具有高效、无毒、无二次污染等性质而备受人们的关注，并广泛应用于水处理、食品加工、发酵工业。

本文综述了微生物絮凝剂的研究概况和发展趋势；阐述了微生物絮凝剂的性质、特点和种类;分析了微生物絮凝剂的絮凝机理;列举了微生物絮凝剂的应用及存在的问题;最后,展望了微生物絮凝剂的发展趋势。

关键词:微生物絮凝剂絮凝机理发展趋势Research status and development trend of MBFABSTRACTMicrobial flocculant(MBF) is a kind of natural macro-molecular flocculants and is widely used for water treatment and food fermentation industrial processing because of the properties of high efficiency innocuity, without second-pollution, etc.The research status and development trend of MBF is summarized, It discusses its properties,characteristics as well as classification. The flocculating mechanisms are analyzed; lists its application and disadvantages ; At least, forecasts the development of the study.Key words：microbial flocculant(MBF) the flocculating mechanisms direction of development目录一前言 (1)1.1微生物絮凝剂的主要成分 (1)1.2微生物絮凝剂的主要类型 (1)1.3微生物絮凝剂的特点 (2)二本论 (3)2.1微生物絮凝机理 (3)2.1.1“桥联作用”机理 (3)2.1.2“电性中和”机理 (3)2.1.3“化学反应”机理 (3)2.1.4网捕和卷扫 (4)2.2微生物絮凝剂的应用 (4)2.2.1 染料废水脱色 (4)2.2.2 食品废水处理 (4)2.2.3畜产、屠宰废水处理 (4)2.2.4发酵液后处理 (4)2.3微生物絮凝剂存在问题 (5)三结论 (6)参考文献 (7)作者Liebig一前言1.1微生物絮凝剂的主要成分微生物絮凝剂(Microbial Flocculants,MBF)是一类由微生物产生的代谢产物，主要成分包括糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素以及DNA等。

生物絮凝剂的絮凝活性及失活动力学的研究吴涓;倪晓宇【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2008(028)012【摘要】为考察生物絮凝剂MBF2的絮凝活性,采用正交实验对其产生菌C2的培养条件进行了优化.结果表明.培养基中主要成分的最适加入量分别为葡萄糖5g/L,(NH4)2SO4 0.5g/L,尿素5.0g/L,最适pH值为8.0.Molish反应和茚三酮显色反应表明,该絮凝剂的主要成分为蛋白质,是由微生物产生并分泌到细胞外的具有絮凝活性的代谢产物.发酵液的絮凝活性与细胞生长量均在培养48h时达最大.该絮凝剂的絮凝活性受pH值的影响较为显著,在pH6.0～8.0范围内有较好的絮凝效果,其中pH7.0时絮凝率最高为83.7%.热稳定性实验显示.该絮凝剂在25--40℃范围内比较稳定,但在40℃以上时,絮凝活性显著下降.为了研究生物絮凝剂MBF2的失活动力学,建立了该絮凝剂的受热失活一级动力学方程,失活活化能为11.86kJ/mol.絮凝剂MBF2对可溶性色素次甲基蓝的脱色率高达98.6%.【总页数】6页(P1088-1093)【作者】吴涓;倪晓宇【作者单位】安徽大学生命科学学院,安徽,合肥,230039;安徽大学生命科学学院,安徽,合肥,230039【正文语种】中文【中图分类】X172【相关文献】1.生物絮凝剂的絮凝活性与絮凝条件研究 [J], 陈井影;宋宪臣;刘亚洁;刘金生2.微生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝活性研究 [J], 江慧华;马森;方继敏3.微生物絮凝剂产生菌XN-5的筛选及其絮凝活性试验研究 [J], 田连生4.一株微生物絮凝剂产生菌的筛选及絮凝活性研究 [J], 郭嘉昒;柴涛;王敏;李玉平5.生物絮凝剂的絮凝活性及絮凝条件研究 [J], 刘江红;潘洋;戴红霞;贾云鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

微生物絮凝剂的研究现状与发展趋势前言：絮凝是废水处理的一个重要方法, 用于去除水中细小的悬浮物和胶体污染物质。

絮凝剂是一种可使液体中不易沉降的固体悬浮颗粒凝聚沉降的物质。

传统的絮凝剂主要有两类, 一类是无机型的, 如铁盐、铝盐等; 另一类是有机型的, 如聚丙烯酰胺等。

这两类絮凝剂的絮凝效果都比较好, 尤其是聚丙烯酰胺类絮凝剂, 由于其具有高絮凝性和低生产成本而得到广泛应用。

80年代, 日本这类絮凝剂的年产量已达2400吨。

但是, 近年来人们发现, 无机絮凝剂用量较大易产生二次污染, 更为严重的是, 经常饮用以铝盐为絮凝剂的水会引起老年性痴呆症。

而聚丙烯酰胺类物质不易被降解, 且单体有致突变性, 现在在许多领域已被禁止或限量使用。

微生物絮凝剂(MBF) 是利用生物技术, 从微生物或其分泌物中提取、纯化而获得的一种安全、高效, 且能自然降解的新型水处理剂, 包括糖蛋白、多糖、纤维素、蛋白质和DNA等。

微生物絮凝剂不但没有传统絮凝剂的上述缺点, 而且还具有安全、高效、可生物降解、不污染环境等特点。

因此其越来越受到人们的重视呈现出逐,步取代传统絮凝剂的趋势。

微生物絮凝剂（MBF）是某些种类的微生物在特定培养条件下，其生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的代谢产物。

其主要活性成分是具有两性多聚电解质特性的蛋白质，多糖、核酸类生物高分子化合物，具有可生化性，即能够自行降解。

它们通过其电荷性质和高分子特性在液体介质中起电荷中和、吸附、桥联、网捕等作用，使胶体脱稳、絮凝沉淀、固液分离。

它克服了常规的无机絮凝剂和有机絮凝剂对人体有害和易产生二次污染的缺点，被广泛地应用于各类废水的生物处理、清除污泥膨胀、食品及餐饮业废水中可利用成分的回收利用等。

1 微生物絮凝剂的种类和特点1.1 微生物絮凝剂的种类根据近些年对微生物絮凝剂的研究与报道,可把它分为4大类：1）从微生物细胞壁提取的絮凝剂，如酵母细胞壁葡聚糖、蛋白质和N—乙酰葡萄糖胺等成分均可作絮凝剂使用。

第32卷第10期2007年10月环境科学与管理ENV I R O N M ENTAL SC I ENCE AND M ANAGE M ENT Vol 132No 110Oct .2007收稿日期:2007-05-14作者简介:王春丽(1982-),女,河南三门峡人,华北水利水电学院在读硕士研究生,主要研究方向为水环境质量评价。

文章编号:1673-1212(2007)10-0114-04微生物絮凝剂的研究进展王春丽,张鹏,李云,谢经磊(华北水利水电学院市政与环境工程学院,河南郑州450011)摘　要:相对于传统絮凝剂而言,微生物絮凝剂具有絮凝效果好、应用范围广、易生物降解、对环境安全、无二次污染的特点。

文章综述了微生物絮凝剂的发展历程,介绍了微生物絮凝剂的主要成分和类型,详细叙述了微生物絮凝剂的絮凝机理,分析了影响微生物絮凝剂絮凝性能的因素及微生物絮凝剂在水处理中的应用。

指出了当前微生物絮凝剂研究的不足及今后研究的侧重点。

关键词:生物絮凝剂;絮凝机理;影响因素中图分类号:X703.5文献标识码:AThe Su mmarize of M icr obial Fl occulantsW ang Chunli,Zhang Peng,L i Yun,Xie J inglei(North China I nstitute of W ater Conservancy and Hydr oelectric Power,Zhengzhou 450011,China )Abstract:W ith res pect t o traditi onal fl occulants,m icr obial fl occulants had more advantages of wider fl occulent range,high fl occulent activity,safety,har m less,no secondary polluti on,and bi odegradable,etc .Devel opment course,compositi on and the ty pe of m icr obial fl occulants had been su mmarized .Mechanis m of m icr obiai fl occulants had been intr oduced detailed .It had ana 2lyzed the influence fact ors of fl occulent capacities of m icr obial fl occulants and the functi on of m icr obial fl occulants in the water treat m ent .It had pointed out the shortcom ing of m icr obial fl occulants ’research and the directi on in the future research .Key words:m icr obial fl occulant;mechanis m of fl occulati on;influencing fact ors 絮凝是水处理的一个重要方法,用于去除水中细小的悬浮物和胶体污染物质。

044海峡科技与产业2021年第2期微生物絮凝剂的研发是以生物技术为基础，通过培养真菌和细菌等，使其发酵，随后再对其进行提取与精制的一种方式。

因为微生物絮凝剂具备生物高效性，可以让高分子和无机高分子絮凝剂的缺陷得到弥补，能够实现无污染排放的目标。

当前，世界各国对絮凝剂的研究还处于深入之中，各国需要结合实际情况，进行深入探究。

1 微生物絮凝剂的概念解读微生物絮凝剂，具有天然生物高分子絮凝剂的属性，微生物产生之后，便分泌到细胞之外，属于絮凝活性的微生物代谢产物。

微生物絮凝剂能够让液体中原本悬浮的固体颗粒以及菌体细胞等产生凝聚和沉淀，因其不会对水质等造成污染，所以被人们视为分解性与安全性高效、无毒，也不会导致二次污染的绿色水处理剂。

不过，因为微生物絮凝剂需要较高的生产成本，且目前的发酵生产工艺还有很多待改善之处，加之絮凝剂的成分与絮凝效果欠缺一定的稳定性，因而会导致微生物絮凝剂发展受限。

2 微生物絮凝剂的研究现状2.1 絮凝机理分析2.1.1 微观絮凝我们现在立足于微观角度分析絮凝剂原理，其指的是当处于微观世界中时，我们可将在水中悬浮的微小颗粒进行不断放大。

当污水经过人工处理之后，就会转变成直径介于10～30微米之间的微型絮凝块。

这些带电的负电粒子彼此排斥，所以几乎一直处于运动状态，不会停下。

因为其体积小于一般物体，因此想要其在短时间内沉淀下来，是很难办到的。

对其进行处理的最佳方式即应用离子型絮凝剂，使其能够转变成更大的絮凝块，加快沉淀或脱水的速度。

2.1.2 宏观絮凝水质中通常颗粒的直径是大小不一的，针对超过1微米的颗粒，絮凝时的主要措施为水的慢速混合，可以适当应用机械搅拌器。

搅拌产生的速度梯度会造成悬浮的颗粒在空中碰撞，由此被称作是宏观絮凝或是同向絮凝。

但是，从宏观方向来分析絮凝混合过程时，絮体的颗粒还会受到剪切力作用，由此造成部分絮体聚集体的瓦解和破损。

经历过一段时间的混合之后，就会逐渐形成尺寸和分布都很均匀的絮体，絮体颗粒的形成与破碎几乎处于平衡状态[1]。

微生物絮凝剂的研究进展及应用现状微生物絮凝剂的研究进展及应用现状绪论微生物絮凝剂是一种能够促使悬浮液中微小悬浮颗粒结合成较大颗粒的生物产物。

由于其高效、环保、低成本等优点，近年来受到了科研工作者的广泛关注。

本文将从微生物絮凝剂的研究进展、应用现状以及未来的发展方向等方面进行分析和探讨。

一、微生物絮凝剂的研究进展1. 研究方法微生物絮凝剂的研究主要通过从自然环境中分离出具有絮凝能力的微生物菌株，并通过培养和筛选等方法获得原料菌株。

随着分子生物学和生物工程技术的快速发展，研究者们可以通过基因克隆和重组技术来改良和合成新的微生物絮凝剂，提高其絮凝效果和使用寿命。

2. 絮凝机理微生物絮凝剂的絮凝机理主要包括生物胶凝、表面吸附和胞外多糖等。

其中，生物胶凝是指微生物细胞通过分泌胶态物质使悬浮颗粒聚集在一起；表面吸附是指微生物细胞表面的特异性吸附作用，使悬浮颗粒结合在细胞表面上；胞外多糖是微生物细胞分泌的聚合物，能够与悬浮颗粒发生化学反应，形成较大的絮凝群。

二、微生物絮凝剂的应用现状1. 污水处理领域微生物絮凝剂在污水处理中具有较为广泛的应用。

通过加入微生物絮凝剂，可以促使悬浮颗粒聚集成大颗粒，便于沉淀或过滤，从而达到净化水质的目的。

此外，微生物絮凝剂还可以降低处理过程中的能耗和化学药剂的使用量，具有较好的环保效益。

2. 污泥脱水领域污泥脱水是污水处理过程中重要的一环。

微生物絮凝剂作为一种生物脱水剂，可以与污泥中的水分结合形成饼状物，在离心或压滤后将水分从污泥中分离出来。

相比于传统的化学脱水剂，微生物絮凝剂具有较低的成本和较好的环境友好性。

三、微生物絮凝剂的未来发展方向1. 结合纳米技术利用纳米技术来改善微生物絮凝剂的絮凝效果是未来的一个发展趋势。

通过调控微生物絮凝剂中纳米颗粒的形态和结构，可以提高絮凝效率和抗腐蚀性能，拓宽微生物絮凝剂的应用范围。

2. 基于遗传工程的改良通过遗传工程技术，可以改良微生物细胞内的絮凝相关基因，提高微生物絮凝剂的絮凝效果和稳定性。