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生物絮凝剂制备成本偏高已成为限制其工业化生产和大规模应用的瓶颈问题,基于此提出以农业废弃物稻草秸秆和工业废弃物谷氨酸发酵废水为廉价的碳源和氮源制取复合型生物絮凝剂。探讨了秸秆的预处理方法并优化预处理工艺;优化了以稻草秸秆为底物制取生物絮凝剂的发酵工艺;优化了谷氨酸发酵废水培养基配方;研究了产絮菌F2-F6在谷氨酸发酵废水培养基中的发酵条件;解析了产絮菌F2-F6在废水培养基和絮凝剂培养基中的生长过程和絮凝活性物质产生过程;定量分析了复合型生物絮凝剂的产量、产率和由此产生的经济效益。结果表明,稀碱预处理要明显好于稀酸预处理。采用正交试验等方法对稀碱预处理进行了工艺优化,最优预处理条件:稻草秸秆40目,在80℃条件下,质量分数为1%的NaOH反应90min。预处理后的稻草秸秆经过微生物降解,转化率可以达到70.3%,还原糖产率为10.6%。产絮菌F2-F6利用稻草秸秆糖化液产絮,絮凝率为94%;稻草秸秆经过纤维素复合酶水解,在秸秆浓度50g/L,酶用量0.2g酶/g秸秆条件下,酶解得率为49.65%,以酶解液培养产絮菌F2-F6产絮,絮凝率达到96.5%。说明稻草秸秆经过预处理后,完全可以作为廉价碳源替代葡萄糖制取复合型生物絮凝剂,每吨稻草秸秆制取复合型生物絮凝剂产量最大值为8.7×104g。对以谷氨酸发酵废水作为替代培养基制备复合型生物絮凝剂进行了研究。结果表明:浓度为20%的谷氨酸发酵废水中补加8g/L的葡萄糖,无需添加额外的氮源即可作为替代培养基培养产絮菌F2-F6,絮凝率可以达到95.4%。废水培养基培养产絮菌F2-F6的最佳发酵条件为:发酵温度30℃、初始pH为7.0、摇床转速为140r/min、8%的种子液接种量、发酵时间20h。每升谷氨酸发酵废水可以制备复合型生物絮凝剂8.5475g。发酵过程中,产絮菌细胞生长和絮凝产物合成对发酵体系中溶解氧的要求存在差异,结合分阶段供氧控制策略,谷氨酸发酵废水和絮凝剂培养基制备生物絮凝剂的发酵过程中,需要集中大量供氧的时间分别为8h和21h。