污水生物處理過程中胞外聚合物的生成與控制.pdf

1、胞外聚合物是在一定環(huán)境條件下由微生物分泌于細(xì)胞外的天然高分子化合物，由于其在菌體外所處的特殊位置及其特定的化學(xué)組成，使之成為影響細(xì)菌表面特性的重要因素。在污水生物處理過程中污泥絮體的絮凝和沉降性能的好壞對(duì)污水處理效果至關(guān)重要，微生物產(chǎn)生的胞外聚合物是活性污泥絮體的核心，是污泥絮體的主要組成部分。因此，在污水生物處理系統(tǒng)中EPS的存在對(duì)污水處理效果起著至關(guān)重要的作用。 本課題從胞外聚合物生成量的影響因素入手，詳細(xì)討論了溶解氧、pH

2、、負(fù)荷、溫度對(duì)污泥EPS產(chǎn)生量的影響，并針對(duì)EPS及其主要組分多糖、蛋白質(zhì)對(duì)污泥的沉降、絮凝性能及生物處理效果的影響進(jìn)行了深入研究，力求為污水生物處理實(shí)際過程中控制EPS的生成量，實(shí)現(xiàn)高效生物處理提供必要理論基礎(chǔ)。 研究表明，在活性污泥馴化結(jié)束并穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，SBR系統(tǒng)一個(gè)曝氣期間內(nèi)污泥中EPS含量，在曝氣初期變化趨勢(shì)明顯，隨曝氣過程的持續(xù)，底物的快速降解，EPS增長(zhǎng)緩慢，到曝氣后期由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的匱乏，一部分微生物以EPS作

3、為碳源和能源進(jìn)行代謝，EPS的量略有減少并趨于穩(wěn)定。 在EPS生成量影響因素的研究中可以看出，在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，隨著DO升高，微生物具有較強(qiáng)的新陳代謝能力，通過分泌及自溶產(chǎn)生較多的EPS，多糖、蛋白質(zhì)的含量也隨之緩慢增加。在不同的DO情況下，EPS各組成成分比例變化不大。 水中酸堿度對(duì)EPS影響顯著，在中性或偏堿性環(huán)境下，微生物細(xì)胞生長(zhǎng)旺盛，污泥絮體結(jié)構(gòu)密實(shí)。而過酸過堿條件不利于活性污泥菌膠團(tuán)細(xì)菌的生長(zhǎng)，由細(xì)胞自溶

4、釋放出大量的胞外聚合物。 負(fù)荷變化影響EPS含量。在低負(fù)荷條件下微生物有較慢的生長(zhǎng)速率和較高的內(nèi)源代謝水平，大量的細(xì)胞發(fā)生自溶，EPS較多；在高負(fù)荷條件下，碳源充足，多余的基質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為胞內(nèi)貯存顆粒儲(chǔ)存在體內(nèi)，EPS總量相對(duì)較少。 不同溫度下EPS含量不同。超過一定的溫度時(shí)，污泥中EPS的量隨著溫度的升高而增加。 胞外聚合物的含量與污泥的絮凝和沉降性能之間有著相關(guān)關(guān)系。EPS的適量增加，促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行性能的增加