第十一章微生物新技术在环境工程中的应用.pptVIP

第1页，共35页，星期日，2025年，2月5日第一节微生物细胞外多聚物的开发与应用

微生物的胞外多聚物(Extracellularpolymers,缩写EPS)是微生物在一定的环境条件下，在其代谢过程中分泌的、包围在微生物细胞壁外的多聚化合物。包括荚膜、粘液层及其它表面物质。这些多聚物其成分为脂、脂肽、多糖脂、中性类脂衍生物等。

微生物细胞外多聚物可应用于多种工业，如：用作表面活性剂、絮凝剂或助凝剂和沉淀剂。微生物的胞外多聚物还可应用于破乳、润湿、发炮和抗静电。第2页，共35页，星期日，2025年，2月5日一、生物表面活性剂和生物乳化剂的

开发与应用

生物表面活性剂(Biosurfactan)和生物乳化剂（Bioemulsifier）是20世纪70年代后期发展起来的，它们是具有亲水基和疏水基结构于一体的两亲化合物，但两者有区别。

生物表面活性剂具有表面活性，它的分子量小，分子中具有脂肪烃链构成的非极性疏水基和有极性的亲水基，如磷酸根或多羟基基团。它可改变两相界面的物理性质，如降低空气——水、油——水或固体——水的表(界)面张力，故称为生物表面活性剂。研究和应用较多的是石油开采工业，因为生物表面活性剂有益于改善稠油油品，使之易于开采。

第3页，共35页，星期日，2025年，2月5日分类产物类型生产菌1.糖脂???2.中性脂/脂肪酸?3.含氨基酸类脂???4.磷脂5.聚合物??6.细胞表面本身海藻糖脂?鼠李糖槐糖脂甘油酸，脂肪酸，脂肪醇，蜡脂蛋白、脂肽、脂氨基酸（Surfactin,Polymi-xinB）?磷脂酰乙醇胺脂杂多糖（Emusan）脂多糖复合物,蛋白质－多糖复合物生物破乳剂肽脂节杆菌属（Arthrobacter）、分枝菌属（Mycobacteria）、诺卡氏菌属（Nocardia）、棒杆菌属（Corynebacteria）、红球菌属（Rhodococcus）假单胞菌属（Pseudomonas）球拟酵母（Torulopsis）不动杆菌属（Acinetpbacter）、梭菌属（Clostridium）芽孢杆菌属（Bacillus）、诺卡氏菌属（Nocardia）、棒杆菌属（Corynebacterium）、链霉菌属（Streptomyces）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、假单胞菌属（Pseudomonas）、(Agrobacteria)、葡糖杆菌属（Gluconobacter）红球菌属（Rodococccus）、硫杆菌属（Thiobacillus）不动杆菌属（Acinetobacter）、地霉属（Candida）??诺卡氏菌属（Nocardia）、红球菌属（Rodococcus）不动杆菌属（Acinetobacter）?生物乳化剂不能显著降低两相表(界)面张力，但对油——水界面有很强的亲和力，能够吸附在分散的油滴表面，防止油滴凝聚，从而使乳状液得以稳定。生物表面活性剂和生物乳化剂一般都能生物降解，可将其分六类。生物表面活性剂和生物乳化剂的分类第4页，共35页，星期日，2025年，2月5日二、微生物自身絮凝和沉淀作用

根据单一菌种微生物（纯种）细胞表面的解离层（胞外多聚物）性质不同而划分两种类型，即疏水性的R型（菌落为粗糙型）和亲水性的S型（菌落为光滑型）。具有R型解离层的微生物表现疏水性而自身发生絮凝、聚集而沉降，R型细菌适合应用于废水处理。R.kurane等人从沉降性能良好的活性污泥中筛选出红平红球菌（Rodococcuserythropols），将它用于处理酞酸酯废水，处理效率高，沉淀性能良好，处理水透明。用于糖蜜废水、纸浆黑夜、颜料等废水悬浮液的絮凝、沉淀与脱色，效果也好。还可用于改善膨胀污泥的沉淀效果。具有S型解离层的微生物表现亲水性，均匀分散于水中，不易絮凝，不易沉降。

第5页，共35页，星期日，2025年，2月5日三、微生物絮凝剂和沉淀剂的开发与应用

在废水生物处理中，二沉池的泥水分离好与坏，取决于活性污泥的絮凝性能和沉降性能。有些活性污泥尽管去除有机物能力强，但它本身的絮凝性能差，需要投加絮凝剂，强化絮凝效果，改善出水水质。絮凝剂有三类:

第1类为有机高分子絮凝剂或是助凝剂，如聚丙烯酰胺，其投加用量为400mg/L。第2类为无机絮凝剂，如硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁，碱式氯化铝等。投加三氯化铁效果不错，但用量大，达3000mg/L。第3类为微生物絮凝剂，