絮凝沉淀法是去除水体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子的一种简便有效的方法,被广泛应用于饮用水、污水处理和其他工业领域。其技术关键在于絮凝剂的选择和使用。微生物絮凝剂（Microbial flocculant）是一类由微生物分泌的可以生物降解的高分子絮凝剂,可作为传统化学絮凝剂的潜在替代品。目前,受低产量和高成本的制约,研究所得的絮凝剂产品,无法满足市场需求,因此,筛选新的产絮菌株,优化培养条件,深入研究其絮凝机理,有助于丰富菌种资源,降低生产成本,为开发出更有更具有针对性的新型高效微生物絮凝剂提供理论指导。同时,根据不同微生物的絮凝作用原理有针对性的处理不同性质水体,也为解决限制微生物絮凝剂应用的关键问题提供了参考。本文从活性污泥中筛选得到一株具有絮凝性能的功能菌株XD-3,通过形态分析、16S rDNA及Logistic方程等鉴定菌株的种属并探究其生长特性;通过单因素实验对接种量、培养时间、碳源、氮源、C/N和初始p H值共六项因素进行优化,确定菌株XD-3生产絮凝活性物质的最佳培养条件;通过化学测定、三维荧光光谱（3D-EEM）等方式定性定量分析菌株XD-3产生絮凝活性的分布和组成特性;通过红外光谱（FTIR）,X射线光电子能谱（XPS）等手段确定絮凝活性物质中的功能基团和结构,结合zeta电位和作用力分析探讨絮凝活性物质的絮凝机理。论文取得的研究结论如下:筛选分离得到一株具有良好絮凝性能的功能菌株XD-3。该菌分泌的絮凝活性物质能在少量Ca2+存在时实现对高岭土悬浊液的良好絮凝效率。根据菌株菌落、细胞形态及16S rDNA鉴定结果将菌株命名为Pseudomonas sp.XD-3。利用Logistic方程可以实现对菌株XD-3生长曲线的良好拟合,拟合相关系数R~2为0.991,菌株接入培养基后直接进入对数生长期快速增殖。同时,经单因素实验优化得到菌株XD-3生产絮凝剂的最佳接种量为5%;最适培养时间为12 h;最佳碳源为柠檬酸三钠,含量为18.5 g/L;最佳氮源为尿素,含量为0.63 g/L;最佳碳氮比为15;最适初始p H为7.0。菌株XD-3的絮凝活性物质可分为絮凝活性物质I和絮凝活性物质II两部分,分别分布于发酵液离心所得的上清液和菌体细胞悬液中。两者表面均具有众多孔隙结构,有利于高岭土或其他污染物的结合和吸附;加入高岭土与Ca Cl2的混合体系之后,均能够形成众多较大的絮体。每升最佳条件培养所得发酵液可提取的絮凝活性物质I和絮凝活性物质II分别为142.0 mg和104.7 mg,均含有蛋白质和多糖成分,此外,絮凝活性物质I中还有腐殖质类物质的存在。进一步的测试结果表明在两类絮凝活性物质中,蛋白质均为最主要的组分,其含量均远大于多糖。絮凝活性物质I和絮凝活性物质II中蛋白质含量分别为265.26 mg/g细胞干重和191.59mg/g细胞干重,占比78.46%和76.64%;多糖含量分别为18.34 mg/g细胞干重和17.62 mg/g细胞干重,占比5.43%和7.05%。絮凝活性物质I和絮凝活性物质II中蛋白质与多糖的比值分别为14:1和11:1。对于添加絮凝活性成分I的絮凝体系,絮凝后上清液的zeta电位变化显著,直接降至0 m V附近,反映电性中和作用的存在;而对于添加絮凝活性成分II的絮凝体系,絮凝后的体系zeta电位与未添加絮凝活性物质时体系的zeta电位值基本相等,反映出电性中和不是絮凝活性成分II发挥絮凝作用的主要机制。此外,絮凝体系中的Ca2+能够压缩高岭土颗粒电双层降低颗粒表面zeta电位的绝对值,在絮凝过程中起着不可或缺的作用。结构和官能团特征的分析显示,絮凝活性物质I和絮凝活性物质II中均含有氨基、羧基和羟基等利于絮凝的官能团,且有利于絮凝的蛋白质二级结构在絮凝活性物质I和絮凝活性物质II中均占有很高比例,分别为65.9%和81.9%,絮凝活性物质I的结构更加疏松,利于暴露更多的离子结合位点。此外,絮凝活性物质I中含有大量带正电的质子化氨基,能够中和体系中负电荷,且具有更多的-OH以及C=O-O-,相比絮凝活性物质II能够提供更多阳离子结合位点;絮凝活性物质II中含有更多的疏水性基团。初步分析絮凝活性物质I和絮凝活性物质II的絮凝机理,推测电性中和在絮凝活性物质I的絮凝过程中起到了主要作用,与此同时,也有吸附架桥作用的存在,吸附作用力主要为离子键和氢键。絮凝活性物质II的絮凝过程由吸附架桥作用主导,吸附作用力主要为离子键和疏水作用力。