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相对于传统化学合成絮凝剂而言，微生物絮凝剂是一种安全、无毒、易生物降解、不产生二次污染的絮凝剂，近年来，已经引起了科学界的广泛关注。作为一种化学合成絮凝剂的替代产品，微生物絮凝剂在广泛的工业领域如废水处理，饮用水处理，食品和发酵行业，重金属和染料的去除方面等等有着很好的应用潜力。然而，低絮凝能力和高成本已经成为微生物絮凝剂发展过程中的主要问题。因此，筛选高效絮凝剂产生菌和降低絮凝剂生产成本为当前的主要目标。
本文对由地衣芽胞杆菌产生的微生物絮凝剂ZS—7的的纯化、性质、絮凝性能、絮凝机理以及实际应用等方面进行了重点研究，其主要工作如下：
（1）本文从6个不同的样品中筛选分离得到32株具有絮凝活性的菌株，其中来自中山大学校园土壤，编号为X14的一株细菌展示了最高的絮凝活性（超过98％）且絮凝时间较其它菌株要短。经生理生化实验鉴定及16S rDNA序列分析，X14被鉴定为地衣芽胞杆菌（Bacillus licheniformis）。
（2）通过对地衣芽孢杆菌的培养条件优化，获得其最佳的培养条件为：淀粉10 g/L，氯化铵0.51 g/L，3g/L K2HPO4和1 g/L KH2PO4，初始pH值为8.0，接种量采用1％，摇床转速采用140～160 r/min的变速控制，37℃培养48 h。絮凝因素实验表明，微生物絮凝剂ZS—7在广泛的pH（2～12）和温度（4～95℃）范围内均具有极好的絮凝活性，二价和三价阳离子对絮凝具有促进作用，热稳定实验表明ZS—7具有良好的热稳定性。
（3）通过透析，乙醇沉淀，CPC反应，Sephacryl S—500凝胶过滤层析对微生物絮凝剂进行了纯化，并对纯化后的ZS—7进行了定量和系列结构特征分析。结果表明：纯化后的微生物絮凝剂ZS—7为糖蛋白。其主要由多糖和蛋白质构成，含量分别为91.5％和8.4％。进一步的分析说明ZS—7中含有酸性多糖包括糖醛酸（16.4％），丙酮酸（7.1％）和乙酸（0.5％）。同时ZS—7中还含有3.2％的氨基糖。产量分析显示1升的发酵液中能收获约0.98 g的纯糖蛋白ZS—7。采用凝胶色谱法测得ZS—7的分子量为6.89×104 Da。红外光谱，X射线能谱图和核磁共振图谱说明糖蛋白絮凝剂ZS—7含有羟基，氨基，羧基，甲氧基，磺酸等功能性基团。单糖组成分析说明ZS—7主要由鼠李糖，甘露糖，葡萄糖和半乳糖组成，各单糖的摩尔比大致为：半乳糖：葡萄糖：甘露糖：鼠李糖=142:2.2:4.5:3.4。毒理实验结果显示微生物絮凝剂ZS—7是一种安全无毒的微生物发酵制品。
（4）为降低微生物絮凝剂的生成成本，采用高浓度的有机废水（淀粉废水、牛奶废水、啤酒废水和食品废水）作为替代培养基，对地衣芽胞杆菌X14进行培养，以获得价廉、高效的微生物絮凝剂。实验结果表明：以淀粉废水为替代培养基时得到的絮凝剂絮凝活性最强。优化后淀粉废水培养基组成为：原水经预处理后稀释4倍（CODcr浓度为8462～8796 mg/L），外加3g/L的K2HPO4。培养条件如下：培养温度采用37℃，初始pH为8.0，摇床转速140～160 r/min，接种量采用3％，培养72 h后收集其絮凝活性最高可达96.5％。
（5）对微生物絮凝剂ZS—7的絮凝机理进行了初步研究，提出其凝聚絮凝高岭土主要作用机理是以“静电中和”和“吸附架桥”作用为主，Ca2+则主要起压缩双电层，静电中和作用。含量适宜、分布均匀的羟基、氨基、酰胺基、羧基和甲氧基使絮凝剂分子能够充分伸展，有效发挥吸附架桥作用。
（6）微生物絮凝剂ZS—7的实际应用研究结果表明：
①在印染废水的处理方面，微生物絮凝剂ZS—7，PAC和PAM对两种分散染料HW—BG和S—5BL的脱色效果都非常好，相比较而言，达到最高的脱色率时，PAC用量最多（100 mL），ZS—7次之（20 mL），PAM最少（10 mL）。因此可以说在对分散染料废水的处理上，微生物絮凝剂明显优于PAC而弱差于PAM。类似的结果也出现在对活性染料Red HE3B和Yellow3RS的处理上。而在对碱性染料Yellow X—GL的处理上，三种絮凝剂均没有脱色效果。
②在低温低浊度饮用水的处理方面，水温对PAC和PAM的影响比较大，而对微生物絮凝剂ZS—7基本上没有影响，ZS—7在处理室温和低温饮用水时在基本上获得了相同的实验结果。在沉淀5 min后，用ZS—7处理后的低温饮用水的浊度和CODMn分别为1.6 NTU（去除率为95.6％）和3.8 mg/L（去除率为61.2％）。去除率优于传统絮凝剂如PAC和PAM。
③在污泥的处理方面，微生物絮凝剂ZS—7（2 mL）+CaCl2（3 mL）在对污泥沉降性能及过滤性能方面的改善方面均优于传统的絮凝剂PAC（5 mL）和PAM（5mL）。