传统的无机和有机高分子絮凝剂由于存在重金属离子污染和致癌高分子单体残留水体等安全隐患而逐渐被限制使用。因此，开发安全无毒、高絮凝性、无二次污染的新型絮凝剂，对人类的健康和环境保护都有很重要的现实意义。本文研究的目标是筛选出一株微生物絮凝剂产生菌，研究影响菌种产絮凝能力的各种要素并进行优化，降低生产成本。本文主要由微生物絮凝剂产生菌的筛选、特性及应用三大部分构成。 根据国内外文献的报道，营养丰富的土壤是微生物生存的温床，里面生长着丰富的微生物群落。因此本文选择土壤作为筛选微生物絮凝剂产生菌的菌源。从中山大学校园内的合适地点采集土壤样品，经过样品的精制后，用稀释倒平板和划线分离的方法，分离出lO株细菌。利用菌种培养液对高岭土悬浊液的絮凝活性进行菌种的初筛和复筛，从中挑选出产絮凝能力最优秀的编号为X3的细菌作为本文的研究对象。 观察X3在平板上的培养特征和在显微镜中的菌体特征，并结合菌体的生理生化特性，查阅《伯杰氏细菌鉴定手册》第八版，初步鉴定X3属于芽孢杆菌属，是一株肋Bacillus sp.。通过测定X3培养液的絮凝活性分布，可知菌液中的絮凝活性物质主要存在于细胞外的液相，是一种细菌的胞外分泌物。X3的生长曲线和产絮凝曲线显示，X3主要在对数增长期和平稳期初期分泌胞外的絮凝活性物，而在平稳期后期和衰亡期则可以将这种絮凝活性物作为营养物来降解利用，从侧面反映X3分泌的这种絮凝活性物可被生物降解而不会残留在环境中。降低微生物絮凝剂的生产成本一直是一个研究热点，本文从培养基成分的优化、精简；改善培养条件促进絮凝剂产量提高；模拟连续成本缩短培养流程，降低时间成本这三个方面来研究降低成本。结果，本文将原有的发酵培养基优化、精简，得到了一个兼顾成本较低和产量较高两方面的培养基，成份为(每升)葡萄糖11.5g，尿素0.44g，磷酸二氢钾2g，磷酸氢二钾5g。培养基的初始pH为6.5，培养温度设为37℃，摇床转速设为140转／分～160转／分，培养基的菌种接种量为15.4mg／L时，菌种X3的絮凝剂产量较高，反映在菌种培养液的絮凝率和絮凝能力的提高。运用经多篇文章所报道的乙醇沉淀法，将絮凝活性产物从菌液中提取出，命名为PX，产率大概是1L菌液可提取出3.8g的PX。经化学定量分析，PX含有58.4％的多糖和1.17％的蛋白质，其余为水分和杂质。PX在高温(100℃)和酸性(pH4)、碱性(pH10)的环境下保持稳定，絮凝活性只出现轻微的下降。 本文研究了影响微生物絮凝剂的絮凝效果的几个因素。通过正交试验和拟合方程求最大值的方法，得出了令微生物絮凝剂絮凝能力提高的搅拌条件组合。pH和水温的实验显示，微生物絮凝剂在中高温、偏碱性的环境中絮凝效果较佳，而在低温、中性和微酸性的环境中絮凝效果不好。另外，投加金属阳离子能够促进絮凝效果，其中二价和三价离子的效果较为明显。 在实际应用方面，由于常用高岭土悬浊液可作为普通的高浊度废水的模拟，所以本文选择了微生物絮凝剂PX的脱色效能作为研究方向。结果表明，PX对水溶性较差的分散染料的脱色性能较好，这是因为其在絮凝过程中充分发挥了吸附、架桥和网捕卷扫得作用。PX对活性染料也有一定的脱色能力，这是由于PX含有的高分子多糖上的某些基团对活性染料分子有吸引力，能够化合成大分子沉淀的缘故。但是由于活性染料多溶于水，因此大分子对小分子的网捕卷扫能力较弱，使得在絮凝剂用量较少的时候脱色效果不佳。本文还研究了PX对碱性染料的脱色效果，结果表明PX不能吸附碱性染料的分子，这可能是因为两者电性相同互相排斥，不能结合成大分子沉淀的缘故。最后，本文通过鱼类急性毒性试验，对PX的毒性作了定性研究。结果表明，PX的毒性属于中级。考虑到PX能被微生物降解的性质，PX不会在水环境中残留因而对水生环境不会有重大的安全隐患。比起铝盐系絮凝剂和人工高分子絮凝剂，PX的安全性显然大为领先。综上，PX是一种高效、经济、安全、无二次污染的新一代絮凝剂，有广阔的市场前景。