有机底物对活性污泥胞外聚合物的影响.pdf

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1、第31卷第4期(总第124期)湿法冶金Vo1．31No．4(Sum．124)2012年8月HydrometallurgyofChinaAug．2012有机底物对活性污泥胞外聚合物的影响吴振宇，刘峙嵘，陶琴琴，刘中平(1．东华理工大学核工程技术学院，江西抚州3440002．东华理工大学化学生物与材料科学学院，江西抚州344000)摘要：研究了有机底物对3种活性污泥胞外聚合物(G-EPS、P—EPS、W—EPS)的影响。G-EPS和P—EPS在相同试验条件下以不同有机底物(葡萄糖、蛋白胨)培养得到，W-EPS由污水处理厂污泥中提取。3种EPS量的顺序为G-EPS>P

2、—EPS>W—EPS，其中所含多糖和蛋白质的比值分别为22．9、4．8、6．7，且EPS中的多糖含量明显高于蛋白质的含量；在一个培养周期内，G-EPS中多糖、蛋白质及其总量达到最大值的时间均比P—EPS的短；3种EPS中，碳、氮元素比分别为8．5、5．5、6．1；红外光谱显示，3种EPS中所含的官能团种类很相近，主要是羟基、羧基、氨基和酰胺基团，但每种EPS中所含各种官能团的量有差异。关键词：胞外聚合物；有机底物；活性污泥中图分类号：TF18文献标志码：A文章编号：1009-2617(2012)04—0216—04活性污泥胞外聚合物(extracellularp

3、olymer-氧段直接取得。分别从这3种污泥中提取得到3icsubstances，EPS)是指附着在细菌表面或周围，种EPS(G—EPS、P—EPS和W—EPS)，研究了它们有水道、孔隙穿通其间，呈蘑菇状膜结构，用于自的总量及其中多糖和蛋白质的含量，以及1个培我保护和相互黏附的天然物质[1]。它存在于活养周期内，3种EPS中多糖、蛋白质和EPS的生性污泥细菌细胞外，由荚膜、黏液层及其他表面物成量及变化情况。对EPS进行红外光谱分析，确质组成L2]，化学成分比较复杂，主要为多糖、蛋白定EPS中所含官能团种类及含量。此外，还测定质、DNA、水[3]。各种EPS来源不

4、同，其化学组了3种EPS中C、N元素的含量，考察不同有机成及组成物质的含量也不一样，与细菌的种类及底物对EPS组成的影响。生存环境有关_5]。EPS中含有大量水，阻碍污泥1实验部分高效减容；同时，EPS在自然界中难于降解，影响1．1胞外聚合物(EPS)的培养污泥资源化。城市二级污水处理厂的剩余污泥中2个序批式反应器(sequencingbatchreac—含有大量重金属离子，不经处理就填埋、农用，会tot，SBR)完全相同，运行条件完全相同。分别采对环境造成很大污染，甚至进入食物链对人体造用蛋白胨和葡萄糖作为有机底物，其他成分质量成伤害]。EPS约占活性污泥质量

5、的80，易与浓度分别为氯化铵78mg／L，磷酸氢二钾8重金属结合[7]，吸附重金属速度快，较短时间内就mg／L，磷酸二氢钾8mg／L，硫酸镁15mg／L，氯能达到吸附平衡，所以可以用活性污泥胞外聚合化钙15mg／L，碳酸氢钠1mg／L。反应在室温物作为吸附剂，从活性污泥中去除重金属离子，实(20～25℃)下进行，反应周期为12h，其中排水5现污泥减容减量，以废治污l_8]。min，进水5min，闲置2Orain，曝气10h，沉淀1．5试验研究了3种活性污泥EPS，其中2种是h。反应容器的总工作体积为5L，每次循环开始以葡萄糖和蛋白胨不同有机底物在相同实验室条时，

6、排出3L上清液，加入3L人工模拟废水，混件下培养得到，另外1种从抚州市污水处理厂好合后COD约为500mg／L。随后进行曝气、沉淀，收稿日期：2011-12-30基金项目：江西省青年科学家(井冈之星)培养对象计划基金资助项目(2009DQ01600)；江西省自然科学基金资助项目(20114BAB203020)；江西省教育厅科学技术基金资助项目(GJJ10496)。作者简介：吴振宇(1988一)，男，江西于都人，硕士研究生，主要研究方向为放射性废水处理。第31卷第4期吴振宇等：有机底物对活性污泥胞外聚合物的影响．217．完成一个循环周期。每个反应器在曝气结束前值不

7、同，说明不同有机底物对活性污泥有影响。15min，每天人工排放一次330mL混合液，保持EPS中的各成分与微生物对有机底物的利用能污泥龄大约为15d。接种污泥取自某生活污水处力密切相关。理站，在2个SBR中分别用上述2种不同的有机以不同有机底物(葡萄糖、蛋白胨)培养的活底物在相同条件下进行驯化、培养，定时测定进、性污泥中胞外多糖、胞外蛋白质含量及EPS总量出水的COD、pH和混合液悬浮固体浓度在一个曝气周期内的变化如图1所示。(MLSS)等。1个月后，若出水COD低于100mg／L，且出水COD、pH和MLSS均持续稳定一l∞周以上，则取样进行试验。县1．2胞外

8、聚合物(EPS)的提取及