微生物絮凝劑對(duì)煤泥水中微細(xì)粒煤與礦物選擇絮凝及其機(jī)理研究.pdf

1、目前，無機(jī)絮凝劑和高分子絮凝劑被廣泛應(yīng)用于選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)中，這兩種絮凝劑對(duì)人體和環(huán)境均有一定的危害，而微生物絮凝劑作為一種綠色環(huán)保、無二次污染的新型絮凝劑，對(duì)環(huán)境保護(hù)和人體健康具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文從土壤中篩選出一株可產(chǎn)煤泥水微生物絮凝劑的菌株，根據(jù)其菌落特征、個(gè)體形態(tài)特征及16S rDNA基因序列分析鑒定該菌株為圓褐固氮菌（Azotobacter chroococcum），細(xì)菌胞外代謝物為絮凝活性物質(zhì)。細(xì)菌最

2、佳培養(yǎng)條件為：以蔗糖為碳源，初始pH6.3，培養(yǎng)溫度30℃，搖床轉(zhuǎn)速150 r/min，培養(yǎng)時(shí)間4 d，由菌落計(jì)數(shù)法測(cè)得其細(xì)菌個(gè)數(shù)7.1×108個(gè)/mL。當(dāng)以蔗糖為碳源，初始pH7.1，培養(yǎng)時(shí)間4 d時(shí)，對(duì)煤泥水絮凝作用較強(qiáng)的微生物絮凝劑GSY-9產(chǎn)量可達(dá)172 mg/L。
　　通過單因素水平研究了絮凝劑GSY-9用量、煤泥水濃度、礦漿pH、金屬離子種類及助凝劑CaCl2添加量對(duì)煤泥水絮凝率的影響，考察了絮凝劑GSY-9以及CTA

3、B與絮凝劑GSY-9協(xié)同作用對(duì)煤泥水、煤中有機(jī)質(zhì)及煤泥伴生礦物的絮凝效果。結(jié)果表明：當(dāng)煤泥水濃度為30 g/L，絮凝劑GSY-9用量為80 mg/L，礦漿pH2.2時(shí)，煤泥水絮凝率可達(dá)90.23％；以不同金屬陽離子作助凝劑的絮凝試驗(yàn)中，Ca2+復(fù)配絮凝劑GSY-9對(duì)煤泥水的絮凝效果最佳，且當(dāng)Ca2+用量為0.5 g/250 mL時(shí)，絮凝率可達(dá)92.54%；絮凝劑GSY-9對(duì)煤中有機(jī)質(zhì)及三種礦物的絮凝效果為煤中有機(jī)質(zhì)>高嶺石>伊利石>石英

4、；CTAB與絮凝劑GSY-9協(xié)同絮凝明顯改善了對(duì)石英的絮凝效果，絮凝率由-25.45%提高到97.07%。
　　采用儀器分析、化學(xué)分析等多種研究方法對(duì)絮凝劑GSY-9的成分及絮凝特性進(jìn)行分析研究，紅外光譜分析表明絮凝劑GSY-9分子鏈上含有羧基和羥基等極性基團(tuán)；Zeta電位測(cè)定結(jié)果表明絮凝劑GSY-9與粘土類礦物及石英顆粒表面均帶負(fù)電。絮凝劑GSY-9主要由多糖和蛋白類物質(zhì)組成，分別占62.77%和37.23%；絮凝過程中絮凝劑G

5、SY-9對(duì)煤泥水中各組分主要作用力不同，其中對(duì)煤中有機(jī)質(zhì)是以氫鍵吸附為主要作用力，過程中還存在靜電力和疏水作用力，且存在多層吸附；對(duì)于黏土類礦物，其絮凝過程是以疏水作用為主要作用力，但由于絮凝劑GSY-9與黏土類礦物顆粒表面均帶負(fù)電，過程中還存在靜電斥力；對(duì)石英的絮凝過程中，絮凝劑GSY-9與石英顆粒間主要表現(xiàn)為靜電斥力，絮凝劑GSY-9對(duì)石英主要起到分散作用。在煤泥水的絮凝過程中，煤泥水中各組分首先以不同作用力在絮凝劑GSY-9分子上