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微生物絮凝剂(MBF),又被称作第三代絮凝剂,是由微生物产生的具有絮凝活性的有机物质。其形式可以是微生物细胞,也可以是细胞的结构物质或是其代谢产物,主要成分是糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素,核酸等大分子物质,因其特定结构和组合而形成了良好的絮凝性能。多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa GA1为本实验室从土壤中筛选出来的一株高效产絮菌株,所产絮凝剂MBFGA1具有广泛的絮凝、脱色作用。以传统絮凝剂与MBF配合使用可以提高MBF的絮凝效率、缩减投加量、降低二次污染。本项研究将对MBFGA1与PAC复配处理过程进行优化研究,探讨MBFGA1与PAC复配对水中残铝浓度的影响。研究对象为PAC与MBFGA1复配处理过后高岭土悬浊液的上清液中残铝浓度。采用中心复合设计法(Central Composite Design, CCD)对多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa GA1所产絮凝剂(MBFGA1)与聚合氯化铝(PAC)复配对水中残铝浓度影响进行了优化,设定5个影响因子分别为pH值、MBFGA1投加量、PAC投加量、吸附时间和吸附温度,响应值为絮凝率和残铝浓度,并对吸附过程的热力学特征进行了研究。响应面实验分别拟合出了关于絮凝率和残铝浓度的二次模型,决定系数(R2)分别为0.8485和0.8025,表明拟合情况良好。实验结果表明,影响水中残铝的显著性因素是MBFGA1投加量,PAC投加量;获得较好絮凝率和低残铝的最佳条件为pH值8.54,MBFGA1投加量111.02 mg·L-1,PAC投加量86.22 mg·L-1,吸附时间81.94 min和吸附温度23.51℃,在最佳条件下絮凝率和残铝浓度的预测值为97.98%和134.32μg·L-1,实测絮凝率和残铝浓度分别为96.71%和136.45μg·L-1,与预测值接近;吸附90 min后MBFGA1对Al3+吸附量为2.18-5.11 mg.g-1,而且吸附速率较快,吸附5 min时吸附量已达吸附90 min时的80%以上,吸附60 min时基本达到平衡。MBFGA1对Al3+的吸附动力学符合Lagergren准二级反应速率方程模型;红外光谱分析表明,MBFGA1对铝的吸附以化学吸附为主,起作用的基团主要是-OH、C=O及C-O-C基团。