1.1  絮凝剂发展

   絮凝剂根据其组成可将其分为三类：(1)无机絮凝剂主要是铝、铁盐类化合物，

包括以下系列：聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)，聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合磷酸铁(PFC)、活化硅酸(AS)和聚合硅酸(PS)等。当前常用的无机絮凝剂多是聚合氯化铝和聚合硫酸铁；(2)有机合成高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、季胺盐等)，无机絮凝剂和有机合成高分子絮凝剂又统称为传统絮凝剂。(3)天然絮凝剂包括天然高分子物质(如改性淀粉、甲壳质、木质素等)和微生物絮凝剂，微生物絮凝剂是20世纪80年代发展起来的一类由微生物产生的有絮凝活性的代谢产物，主要有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA以及有絮凝活性的菌体等，下面主要讲下微生物絮凝剂及其机理。文献综述

　　微生物絮凝剂（简称MBF），是一种新型的第三代絮凝剂产品，是指由微生物自身产生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物质。具有生物可降解性，高效、安全、无二次污染[4-7]等优点，因此得到了世界许多研究者的广泛青睐。最早的微生物絮凝剂是1935年Butterfield从活性污泥中分离出来的微生物产生的，该微生物的胞外产物具有一定的絮凝力。1971年Zajic和Kneting从煤油中分离出了一株棒状杆菌，该菌可分泌对泥水具有絮凝作用的多聚物[8]。1975年，J.Nakamura等从霉菌、细菌、放线菌和酵母菌等菌株中，最终分离出19株产絮凝剂的微生物，包括霉菌8株、细菌5株、放线菌株和酵母菌1株，其中以酱油曲霉菌(As pergillu－ssojae)产生的絮凝剂AJ7002 效果最好[9]。20 世纪80 年代,日本的仓根隆一郎等人从日本的旱田土壤中分离筛选到红平红球菌(Rodococ cuserythropolis),并将菌株产生的微生物絮凝剂命名为NOC_1[10]。1985 年,Hironki Takagi 等对拟青霉属菌(Paecilomycessp.I_1)产生的絮凝剂PF101 进行的试验表明,它对各种微生物细胞均有絮凝沉淀作用,并且可以去除溶液中几乎所有的悬浮颗粒,包括有机物和无机物,如血红细胞、碳粉、纤维素和硅藻土等[11]。由于微生物絮凝剂的非特异性的絮凝和沉淀性能,它在废水处理方面的巨大潜能已引起人们的普遍重视。1986 年PyichiroKurane 等人将NOC_1 用于畜产废水、膨胀污泥和砖场生产废水等的处理,均取得了很好的效果,被认为是目前发现的最好的微生物絮凝剂[10]。1991 年,Kurane 从土壤中分离出一株革兰氏阴性菌-产碱杆菌AL_201,该菌在含有蔗糖的培养基中生长并分泌絮凝剂[12]。目前微生物絮凝剂的应用大多还停留在实验室研究阶段，真正应用到实际中的并不多，其原因为微生物絮凝剂存在产量小、生产成本高、贮存稳定性差、投量大和应用范围窄等缺点。 因此如何降低微生物絮凝剂的生产成本、提高生产效率、降低其投药量和扩展应用范围，是将微生物絮凝剂用于水和废水实际处理的关键所在 [13-16]。为克服这些缺点，研究者们对微生物絮凝剂和其它无机化学絮凝剂结合使用。如MBFGA1与聚合氯化铝（PAC）结合形成的复合材料已经被研究，MBFGA1是一种粘性类芽孢杆菌的微生物产生的微生物絮凝剂，当该物质与聚合氯化铝（PAC）结合后，作为絮凝剂能够增强絮凝能力和降低消耗的费用[17，18]。我们实验室从山东海滨的盐土中筛选出了一株土壤杆菌ZX09。该菌能够利用蔗糖或葡萄糖为碳源，通过发酵产生一种水溶性的胞外多糖，即索拉胶[19]，其结构如图1-1：

图1-1  索拉胶β-葡聚糖的结构图