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1、胞外多聚物及其对废水生物处理的影响徐红亮,等胞外多聚物及其对废水生物处理的影响122徐红亮,武小鹰,郑平(1.杭州市排水总公司,杭州310004;2.浙江大学环境工程系,杭州310029)摘要:胞外多聚物(EPS)是包裹在活性污泥微生物外的聚合物,在废水生物处理中起重要的作用。主要介绍胞外多聚物的特性、提取方法、组分测定方法以及对废水生物处理的影响。关键词:胞外多聚物;废水处理;提取方法中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:100326504(2005)增20121203废水生物处理中的活性污泥可以认为是由许多不1胞外多聚物的组成与物化性质同
2、的微生物包埋在聚合物组成的网络中形成的,这些聚合物就是胞外多聚物(EPS,ExtracellularPolymeric1.1胞外多聚物的组成Substances)。EPS可以占到活性污泥SS的约15%,废水生物处理中的EPS除包括细胞分泌的粘液占活性污泥中有机部分的50%～60%,而细胞体仅占和荚膜还包括废水中基质的微生物分解和水解产物、[1]2%～20%,因而它对活性污泥性质有很大的影响。噬菌体以及吸附的废水中的一些有机物,具体成分有研究EPS可以了解和掌握废水组成及运行参数是如蛋白质、糖类、核酸、脂类、腐殖酸、糖醛酸、氨基酸以及[2]何通过它来影响
3、最终出水水质,从而实现对反应器运一些无机成分。EPS的化学组成受到以下因素的行的优化调控。现有的对EPS的研究主要集中在它影响:1)微生物的生长环境,2)提取EPS的方法,3)组的有效提取方法、EPS对活性污泥及废水处理的影响分的测定方法。表1列出了相关文献中对EPS组分等方面。分析的测试结果,蛋白质和糖类是其主要成分。表1EPS的组成成分含量(mg/gVss)提取方法蛋白质糖类腐殖酸糖醛酸DNA苯酚-硫酸法——DAPI法化学废水[2]戊二醛提取法Lowry法48±317±4——10±5苯酚-硫酸法——DAPI法皮革废水[2]戊二醛提取法Lowry法4
4、7±327±2——12±3改进Lowry法蒽酮-硫酸法改进的Lowry法间羟基联苯法DAPI法生活废水[3]CER法56±4.5(mg/gss)11±0.5(mg/gss)48±6.8(mg/gss)1.5±0.3(mg/gss)14±4(mg/gss)改进Lowry法蒽酮-硫酸法改进的Lowry法间羟基联苯法DAPI法垃圾渗沥液[3]CER法28(mg/gss)51(mg/gss)40(mg/gss)3.4(mg/gss)7(mg/gss)Lowry法蒽酮-硫酸法——DAPI法生活废水[4]加热法294.937.5——5.3改进Lowry法蒽酮-硫酸
5、法改进Lowry法间羟基联苯法—CER法243±748±1126±16.1±0.2—生活废水[1]NaOH法96±422±2未检出3.1±0.3—加热法121±38±2未检出2.2±0.2—1.2胞外多聚物的物化性质(2)吸附絮凝性:组成EPS的都是一些大分子物EPS表现出的一些物化性质是它影响废水生物质,具有很大的表面积,加上表面的各种极性和非极性处理效果的原因,这些物化性质有:基团,具有吸附絮凝的能力。(1)表面负电荷性:EPS中一些杂多糖如葡萄糖(3)亲水疏水性:蛋白质、腐殖酸、尿酸是EPS中[3]醛酸因其酸性而在废水中表面呈负电荷性。另外,作的
6、疏水性部分,而糖类则是亲水性的主要成分,此为蛋白质基本组成单元的氨基酸的等电点一般都小于外,一些细菌也体现出疏水性。7,因此在生物反应器中的中性pH环境中表现为带负2EPS的提取方法电荷的阴离子。提取EPS之前需对污泥进行预处理,用蒸馏水、作者简介:徐红亮(1973-),男,硕士,工程师,主要从事市政排水施工生理盐水或缓冲溶液(2mmol/LNa3PO4,42mmol/及相关技术研究。LNaH2PO4,92mmol/LNaCl,12mmol/LKCl,pH调至·121·环境科学与技术第28卷增刊2005年6月[1]7清洗数次。下面就列出几种常见的提取方
7、法:形成网状结构,将细菌与菌落及废水中的悬浮物质网(1)加热法:样品置于0.8MPa、120℃的高压灭菌釜住形成絮体;第三个理论是EPS的疏水作用,指的非[6]中处理1h,拿出后于4000r/min离心5min,取上清液。极性基团在水介质中有结合的趋势。在实际废水处理(2)氢氧化钠提取法:污泥样品加等体积的0.中,这些机理因废水种类及处理工艺的不同而发挥不12mmol/L的氢氧化钠溶液,混合后放入冰箱连续搅拌同程度的影响作用。[7]40min,拿出后于13000r/min离心15min,取上清液。4.2EPS对泥水分离性能的影响(3)硫酸提取法:样品加
8、入9倍体积的8%的硫酸溶污泥沉降指数(SVI)、单位时间的渗出水量、过滤[6]液,摇床上振荡1
