水處理多糖生物絮凝劑研究

目錄
前言
1 多糖生物絮凝劑的主要類別 1
1.1 多糖生物絮凝劑 1
1.1.1 多糖 1
1.1.2 多糖生物絮凝劑 3
1.2 微生物多糖的形式 3
1.2.1 脂多糖 3
1.2.2 莢膜多糖 4
1.2.3 胞外多糖 4
1.3 多糖類生物絮凝劑的主要類型 5
1.3.1 海藻酸鹽 5
1.3.2 脫乙酰殼聚糖 6
1.3.3 纖維素 6
1.3.4 淀粉 7
1.3.5 普魯蘭 7
1.3.6 黃原膠 8
1.3.7 果膠 8
1.4 多糖生物絮凝劑的來源 8
參考文獻 10
2 微生物生產(chǎn)培養(yǎng)條件優(yōu)化 17
2.1 培養(yǎng)條件的優(yōu)化方法 17
2.1.1 試驗設(shè)計 17
2.1.2 試驗統(tǒng)計 19
2.2 培養(yǎng)條件對多糖生物絮凝劑產(chǎn)生的影響 20
2.2.1 碳源、氮源及C/N 比對生物絮凝劑產(chǎn)生的影響 20
2.2.2 初始pH對多糖生物絮凝劑產(chǎn)生的影響 23
2.2.3 金屬離子對微生物絮凝劑產(chǎn)生的影響 26
2.2.4 微生物絮凝劑產(chǎn)生的時間階段 27
2.2.5 接種量對生物絮凝劑產(chǎn)生的影響 28
2.2.6 離子強度對生物絮凝劑產(chǎn)生的影響 29
2.2.7 多種微生物共同培養(yǎng)對生物絮凝劑產(chǎn)生的影響 30
參考文獻 31
3 多糖生物絮凝劑的合成及工程策略 36
3.1 胞外多糖生物合成步驟 36
3.1.1 前體物質(zhì)的合成 36
3.1.2 聚合和通過細胞質(zhì)膜轉(zhuǎn)移 37
3.1.3 通過外膜輸出 37
3.2 幾種多糖的生物合成途徑 39
3.2.1 殼聚糖生物合成 39
3.2.2 纖維素生物合成 39
3.2.3 木糖生物合成 40
3.2.4 海藻酸鹽生物合成 40
3.2.5 普魯蘭多糖生物合成 41
3.3 細菌多糖合成的工程策略 42
3.3.1 促進多糖代謝的基因工程 42
3.3.2 促進多糖合成的代謝工程 43
參考文獻 46
4 多糖生物絮凝劑的制備與表征 50
4.1 純培養(yǎng)法生產(chǎn)多糖生物絮凝劑 50
4.2 多糖生物絮凝劑的提取與純化 51
4.3 多糖生物絮凝劑的接枝改性與特性 56
4.4 多糖生物絮凝劑的化學表征 58
4.4.1 糖蛋白生物絮凝劑 58
4.4.2 純多糖生物絮凝劑 60
4.4.3 葡萄糖胺生物絮凝劑 61
4.4.4 聚氨基酸類生物絮凝劑 62
參考文獻 62
5 多糖生物絮凝劑的反應(yīng)機制 68
5.1 絮凝過程的基本機制 68
5.1.1 雙電層壓縮 68
5.1.2 電荷中和 68
5.1.3 橋聯(lián) 68
5.1.4 卷掃絮凝 69
5.1.5 多糖生物絮凝劑絮凝機制分析 69
5.2 絮凝機制評價 71
5.3 多糖生物吸附劑的反應(yīng)機制 72
5.3.1 多糖復(fù)合材料 72
5.3.2 吸附機制 74
5.3.3 再生技術(shù) 76
5.3.4 多糖類吸附劑與其他吸附劑比較 77
參考文獻 79
6 多糖生物絮凝劑的接枝改性 82
6.1 生物多糖的框架 83
6.1.1 修飾多糖框架的合理性和理論基礎(chǔ) 83
6.1.2 多糖骨架修飾的機制分析與進展 85
6.2 多糖生物絮凝劑的接枝改性 85
6.2.1 反應(yīng)物、反應(yīng)物用量及其配比對反應(yīng)物的影響 86
6.2.2 反應(yīng)溫度的影響 88
6.2.3 pH影響 88
6.2.4 反應(yīng)時間影響 88
6.3 改性和未改性多糖的性能評價 89
6.3.1 殼聚糖絮凝劑的性能評價 89
6.3.2 未改性生物絮凝劑性能評價 90
6.3.3 改性生物絮凝劑的性能評價 91
參考文獻 91
7 理化因素對絮凝活性的影響 96
7.1 有關(guān)絮凝的基礎(chǔ)理論 96
7.1.1 絮凝理論的解釋 96
7.1.2 吸附橋聯(lián)絮凝 97
7.2 絮凝形成過程與zeta（ξ）電位的關(guān)系與絮體結(jié)構(gòu)的表征 99
7.2.1 絮凝形成過程與zeta（ξ）電位的關(guān)系 99
7.2.2 絮凝體結(jié)構(gòu)的表征 100
7.3 理化因素對絮凝活性的影響 101
7.3.1 絮凝劑用量對絮凝活性的影響 101
7.3.2 絮凝劑分子量對絮凝活性的影響 102
7.3.3 初始pH對絮凝活性的影響 103
7.3.4 溫度對絮凝活性的影響 104
7.3.5 金屬離子對絮凝活性的影響 104
7.4 絮凝控制技術(shù) 105
7.4.1 研制高效率混合反應(yīng)器 105
7.4.2 智能化絮凝控制系統(tǒng) 105
參考文獻 106
8 生產(chǎn)的關(guān)鍵性技術(shù) 110
8.1 vgb基因克隆 111
8.2 分段控溫發(fā)酵 112
8.3 高密度兩階段發(fā)酵 113
8.4 補料分批發(fā)酵 115
參考文獻 118
9 多糖生物絮凝劑的應(yīng)用 119
9.1 絮凝活性的構(gòu)-效關(guān)系 119
9.2 多糖生物絮凝劑的應(yīng)用 121
9.2.1 飲用水處理 121
9.2.2 COD和濁度去除 122
9.2.3 脫色和染料去除 124
9.2.4 生物質(zhì)收獲和細胞回收 125
9.2.5 采礦和金屬回收 126
9.2.6 納米粒子合成 127
9.2.7 污泥脫水 128
9.2.8 重金屬吸附 131
9.3 微生物絮凝劑的潛在應(yīng)用 132
9.3.1 在水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理中的應(yīng)用 132
9.3.2 污染淡水的可持續(xù)性利用 133
參考文獻 138
10 節(jié)桿菌LF-Tou2多糖生物絮凝劑研究 143
10.1 菌種分離與優(yōu)化培養(yǎng) 143
10.1.1 材料與方法 143
10.1.2 結(jié)果 147
10.1.3 結(jié)論 156
10.2 節(jié)桿菌LF-Tou2多糖生物絮凝劑絮凝作用的影響因素 157
10.2.1 材料與方法 157
10.2.2 結(jié)果與討論 158
10.2.3 總結(jié) 164
10.3 節(jié)桿菌LF-Tou2絮凝劑的純化與結(jié)構(gòu)特征 165
10.3.1 材料與方法 165
10.3.2 結(jié)果 169
10.3.3 總結(jié) 175
10.4 葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶的性質(zhì)與化學修飾 175
10.4.1 材料與方法 175
10.4.2 研究結(jié)果 181
10.4.3 總結(jié) 188
10.5 節(jié)桿菌LF-Tou2多糖生物絮凝劑的中試及應(yīng)用效果 189
10.5.1 材料與方法 189
10.5.2 結(jié)果 190
10.5.3 總結(jié) 198
參考文獻 199
回顧與展望 201