Fe~(3+)对活性污泥胞内贮存物和胞外聚合物的影响

为了研究投加化学除磷药剂对活性污泥系统的影响,利用间歇实验考察FeCl3·6H2O投加对系统出水水质、活性污泥胞内贮存物以及胞外聚合物(EPS)含量和组分的影响.结果表明:随着投加Fe3+质量浓度的增加出水COD质量浓度逐渐降低,而系统对氨氮的去除效果影响不大;当Fe3+投加量小于8mg/L时,出水磷酸盐质量浓度由2.32降至0.24mg/L;当投加量超过8mg/L时,出水磷酸盐质量浓度则增加到1.83mg/L,PHA及糖原的合成和降解受到抑制,每g混合液体挥发性悬浮固体(VSS)中PHA水解量和糖原的合成量分别从53.11和83.53mg/g下降到11.12和25.29mg/g;铁盐的投加会影响不同类型EPS(总EPS、溶解性EPS、松散结合型EPS和紧密结合型EPS)的含量,但不会改变不同类型EPS的组分.     

环境因子对微藻胞外多聚物主要组分的影响

胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)对于微藻细胞的生长和用途具有重要的影响.以1株葡萄藻、1株栅藻和2株小球藻为研究对象,考察氮源含量改变时微藻EPS中主要组分多糖和蛋白质的变化情况.选取长势最优的葡萄藻,研究pH值、温度和培养方式对EPS组分的影响.结果表明:缺氮的生长环境会引起EPS中蛋白质含量的减少,最多可减少56.0%;微藻EPS中最多的是胞外多糖,占总EPS组分的58.08%~80.78%,而胞外蛋白质含量则占5.73%~13.45%;相比葡萄藻和栅藻,小球藻胞外存在更多的多糖和蛋白质.对于葡萄藻,pH值为11时EPS中多糖和蛋白质含量(按每克细胞计)与pH值为7时相比分别增加0.135和0.018g;降低温度使EPS多糖含量从0.014g急剧增加到0.600g;异养培养时EPS中多糖含量更高而自养培养时蛋白质含量更高.     

灵芝真菌发酵胞外多糖反馈抑制的初步研究

探讨了灵芝胞外多糖自身反馈抑制作用。在摇瓶中考察了灵芝真菌发酵菌丝体生长、胞外多糖(EPS)和胞内多糖(IPS)合成的动态过程。在培养168h时，生物量达到最大值3．18g／L(干重)，培养216h时，胞外多糖达到最高浓度1．24g／L，EPS和生物量的变化趋势大致呈正相关。在摇瓶培养基中添加同源胞外多糖，以浓度梯度实验法考察培养基中的同源胞外多糖浓度对灵芝真菌发酵胞外多糖产量的影响，结果表明：培养基中添加的同源胞外多糖浓度高于0．59g/L时，EPS的产生受到明显抑制，其趋势是随着培养基中同源灵芝胞外多糖浓度的增加，反馈抑制作用逐渐增强，当培养基中添加的同源胞外多糖浓度高于2．34g/L时，菌丝的生长和胞外多糖的产生完全受到抑制。     

Ca~(2+)对希瓦氏菌MR-1胞外多糖的影响

希瓦氏菌是一类革兰氏阴性土壤铁还原菌,具有胞外电子传递能力,其胞外聚合物的组成是直接影响其电子传递效应的重要因素之一。胞外多糖(EPS)是胞外聚合物的重要组成成分,该文以Shewanella oneidensis MR-1为对象,采用苯酚-硫酸法结合光谱法、色谱法及质谱法等系统地研究了含不同浓度(0、0.7、1.4、2.1和5.0 mmol/L)Ca Cl2培养基对MR-1胞外多糖的影响。结果表明,不同浓度Ca~(2+)影响下的MR-1多糖的分泌量各不相同,其中Ca~(2+)浓度为2.1 mmol/L时,MR-1分泌多糖质量浓度最高,为0.3 g/m L,是无Ca~(2+)影响的EPS分泌量的5倍;而Ca~(2+)浓度为1.4 mmol/L时,EPS为0.08 g/m L,与无Ca~(2+)影响时EPS分泌量相近;Ca~(2+)对MR-1分泌的EPS结构没有显著性影响,获得的EPS均为由α-D-吡喃甘露糖通过1,3-苷键形成的多糖。研究结果为深入研究希瓦氏菌胞外聚合物提供数据参考。     

鼠李糖乳杆菌胞外多糖提取与硒纳米粒制备

利用鼠李糖乳杆菌发酵,在优化工艺下从发酵液中提取胞外多糖(EPS),并制备胞外多糖-硒纳米粒(EPS-SeNPs),分析其表征、结构特性与抗氧化活性.结果表明,最优除蛋白条件为:聚酰胺(PA)添加量120 g/L、搅拌时间4 h;最优醇沉条件为:浓缩至原体积的20%、调pH至7、添加4倍体积95%乙醇、醇沉时间12 h,在此条件下测得EPS最大提取量为15.5 g/L,蛋白质含量为(1.19±0.45)%.制备出的EPS-SeNPs平均粒径为18.52 nm,1,1-二苯基-2-苦基肼自由基(DPPH)清除率较EPS有所提升.研究旨在提高鼠李糖乳杆菌EPS提取量,为EPS及其相关产品的研究与开发提供新的方向.     

胞外聚合物对厌氧消化酸化预警作用的研究

针对餐厨垃圾高负荷厌氧消化极易酸化且缺乏有效预警指标的技术问题,在中温条件下进行模拟餐厨垃圾单相厌氧消化实验。通过分析对比pH值、产气量、挥发性脂肪酸（VFA）以及胞外聚合物（EPS）等指标在消化过程中的变化,比较了这些指标的酸化预警能力与时间上的先后性。结果表明：pH值在第26 h降到5.5以下,产气量在第22 h增幅小于1%,VFA质量浓度在第22 h超过10 000 mg/L,以常规指标作为酸化预警指标存在一定的滞后性。EPS能更敏感地对体系变化做出反映,即在体系酸化前胞外多糖质量浓度下降,胞外蛋白质质量浓度上升,蛋白质与多糖质量浓度比值整体趋势持续上升直至酸化。以EPS中的蛋白质与多糖质量浓度比作为酸化预警指标能比传统指标提前约5 h,便于对体系及时作出调整,减少工程上不必要的损失。     

活性污泥和生物膜的胞外聚合物提取方法比较

采用加热法、NaOH法、硫酸法、阳离子交换树脂（CER）法、甲醛-NaOH法对3个污水厂的5种生物膜和活性污泥的胞外聚合物（EPS）进行提取实验研究,并以常规高速离心作为对照组.结果表明,不同的提取方法对同一种污泥的EPS各组分构成影响较大.一般情况下,提取总量按从多到少排列如下：NaOH法〉加热法〉甲醛-NaOH法〉...     

进水容积负荷对胞外聚合物的影响

为了提高污水处理的效率,利用序批式活性污泥工艺考察进水容积负荷对胞外聚合物(EPS)的影响.采用Jasco FP-6500三维荧光光度计对EPS进行了荧光分析.结果表明,在进水容积负荷为8.63kg COD/(m3·d)时,EPS质量浓度为75～80mg/L,通过三维荧光光谱分析得到两条独立清晰的类蛋白荧光吸收峰.当进水容积负荷为18.5kg COD/(m3 ·d)时,EPS质量浓度为(89.52+0.46)mg/L,蛋白质质量浓度为26.45～28.9mg/L,多糖质量浓度为(9.38±0.35)mg/L,荧光峰强度显著增加.高容积负荷导致EPS质量浓度增加,组分未发生变化.当进水容积负荷为3.73kg COD/(m3·d)时,EPS质量浓度为(69.8±1)mg/L,蛋白质质量浓度为22.02～29.05mg/L,多糖质量浓度为(5.34±0.6)mg/L,荧光峰强度减弱.低进水容积负荷导致EPS质量浓度较低.     

表面活性剂调理下污泥中胞外聚合物分布与束缚水含量的关系

通过考察污泥调理过程中滤饼含水率、束缚水含量变化、EPS各层组分分布、傅里叶红外光谱等指标,研究表面活性剂作用下,胞外聚合物分布与束缚水含量的变化关系。研究结果表明:十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)的加入导致污泥中紧密结合的胞外聚合物(TB-EPS)含量降低,松散结合的胞外聚合物(LB-EPS)、黏液层胞外聚合物(S-EPS)含量升高,有效降低束缚水的含量,提高了污泥脱水效果。表面活性剂投加量为75 mg·g-1时,污泥中束缚水含量降至1.58 g·g-1,污泥滤饼含水率降至65.78%。在表面活性剂作用下,部分EPS水解生成小分子有机物,S-EPS中有机官能团的总量和种类都有明显增多。TB-EPS占污泥中EPS总量的大部分,其中,蛋白质、多糖与束缚水存在显著的正相关性,是影响污泥束缚水含量的主要因素。     

富硒金针菇发酵液中胞外多糖的提取与分析

通过对富硒金针菇发酵液中胞外多糖的提取与分析,结果表明,加低浓度的硒可提高金针菇发酵液中粗胞外多糖的提取量和纯胞外多糖含量。     

市政剩余污泥蛋白质碱提取资源化利用工艺研究

研究了市政剩余污泥的蛋白质提取工艺。首先比较了酸碱两种预处理方法对蛋白质提取的影响,对效果较好的碱处理方法进行了进一步优化。利用响应面法对NaOH浓度、溶液加入量和处理时间进行了优化,获得了最优蛋白质提取条件: 21.79 g 湿污泥中加入 80 mL NaOH溶液(3.68 mol/L),在50 ℃条件下处理 20.32 h。在上述条件下,蛋白质产量为8 967±0.4 μg/g 干污泥, 是优化前的 2.33倍。     

超声法从剩余污泥中提取微生物絮凝剂的研究

通过超声系列试验,对超声法从剩余污泥中提取微生物絮凝剂(MBF)进行了系统研究.从剩余污泥中提取的MBF在偏酸性条件下和35～40℃范围内表现出较高的絮凝活性.超声时间以1～3 min为宜,超声功率以210～270W为宜.污泥浓度越高,所提取的MBF浓度越高;对于从高浓度污泥提取的MBF,投加剂量可随污泥浓度升高而减小,以获得较好的絮凝效果.MBF主要成分包括蛋白质、多糖和核酸.研究结果表明,超声法可用于从剩余污泥中直接提取MBF,在降低MBF生产成本的同时实现污泥的资源化利用.     

剩余活性污泥胞外聚合物对水中Cd2+和Zn2+的吸附效能

以占剩余活性污泥质量80%的胞外聚合物(extracelluar polymeric substances,EPS)作为新型吸附剂,考察了pH、EPS投加量和吸附时间对其在水中吸附Cd2 与Zn2 的性能的影响,以达到剩余活性污泥的资源化利用.结果表明:Cd2 和Zn2 的最佳吸附条件为:pH=6,EPS的最佳投加量分别为375mg/L和250 mg/L,Cd2 和Zn2 的吸附率分别达到36%和51%.EPS对Cd2 和Zn2 的吸附过程均可分为两个阶段,分别在90 min和60 min时达到吸附平衡.离子共存实验发现,EPS对Cd2 的选择吸附性强于Zn2 ;Freundlich和Langmuir方程均可描述EPS在常温下吸附Cd2 的热力学过程;而Zn2 的吸附等温线与Langmuir方程拟合更好.拟合系数显示,EPS对Zn2 的吸附稳定性、吸附能力和亲和力均比对Cd2 的吸附强.表明剩余活性污泥EPS作为吸附剂前景广阔,具有更深的研究价值.     

亚甲基兰的生物污泥吸附及胞外聚合物作用

对比研究了活性污泥和厌氧污泥对染料亚甲基兰的吸附性能,并考察了胞外聚合物(EPS)以及外层溶解性胞外聚合物(SEPS)和内层固着性胞外聚合物(BEPS)在此过程中所起的作用.结果表明,活性污泥中的EPS,SEPS,BEPS以及厌氧污泥中的EPS,BEPS对染料哑甲基兰的吸附更符合Langmuir等温式,厌氧污泥中的SEPS则更符合Freundlich 模型.活性污泥和厌氧污泥中SEPS绝对吸附量均大于BEPS的绝对吸附量,分别为14.1倍和5.8倍.但由于单位质量活性污泥和厌氧污泥中BEPS的质量均远大于SEPS,故活性污泥和厌氧污泥EPS对染料亚甲基兰的吸附主要是BEPS的吸附所贡献.     

亚甲基兰的生物污泥吸附及胞外聚合物作用

对比研究了活性污泥和厌氧污泥对染料亚甲基兰的吸附性能,并考察了胞外聚合物(EPS)以及外层溶解性胞外聚合物(SEPS)和内层固着性胞外聚合物(BEPS)在此过程中所起的作用.结果表明,活性污泥中的EPS,SEPS,BEPS以及厌氧污泥中的EPS,BEPS对染料哑甲基兰的吸附更符合Langmuir等温式,厌氧污泥中的SEPS则更符合Freundlich 模型.活性污泥和厌氧污泥中SEPS绝对吸附量均大于BEPS的绝对吸附量,分别为14.1倍和5.8倍.但由于单位质量活性污泥和厌氧污泥中BEPS的质量均远大于SEPS,故活性污泥和厌氧污泥EPS对染料亚甲基兰的吸附主要是BEPS的吸附所贡献.     

低温城市污水处理污泥特性试验研究

低温条件下（15～3℃）,在活性污泥法处理城市污水实验室研究过程中,对污泥浓度、污泥沉降性能、粒度、胞外聚合物（EPS）、脱氢酶活性、摄氧速率、污泥膨胀进行了研究。研究结果表明：随着温度降低,污泥沉降性能变差,引起沉降性能变差的原因是污泥浓度与胞外聚合物共同作用的结果;温度降低过程中,胞外聚合物分泌量呈增大趋势;微生物活性降低,并在15～13℃间降低变化明显;产生污泥膨胀现象的原因可能是丝状菌黏性物质分泌过多造成的。     

膜生物反应器中的非丝状菌污泥膨胀

研究了膜生物反应器中非丝状菌膨胀的原因以及此类膨胀对污泥混合液过滤性能的影响和通过污泥黏度、胞外聚合物和污泥颗粒粒径三方面对膜生物反应器中的污泥混合液进行了分析；运用死端过滤实验方法，研究了非丝状菌膨胀时污泥混合液过滤性能的影响，实验结果表明，污泥沉降性能与污泥黏度有较好的相关性，活性污泥中的胞外聚合物是引起非丝状菌膨胀的关键因素；膜生物反应器中污泥非丝状菌膨胀主要因反应器中累积的高浓度胞外聚合物所致；非丝状菌污泥膨胀极大影响了污泥混合液的过滤性能，污泥膨胀后过滤阻力急剧增大．     

聚合硅酸硫酸铝铁的合成及应用研究

以膨润土为原料,通过酸浸、碱浸、氧化、聚合等一系列反应制备不同物质的量比的聚合硅酸硫酸铝铁絮凝剂,讨论了NaOH浓度、反应时间、反应温度对SiO2溶出率的影响,通过混凝试验考查了其对生活废水的处理效果,得出最佳物质的量比的絮凝剂、最佳投加量、最佳沉降时间和最适宜pH值范围,结果显示合成的系列絮凝剂对生活废水有较好的处理效果。     

NaOH改性污泥制备污泥水煤浆的成浆机理研究

采用NaOH对污泥进行改性;并通过Zeta电位、扫描电子显微镜和红外光谱等手段来考察改性前后污泥性质的改变。结果发现污泥在经NaOH处理后,电负性得到增强,孔隙结构减少,空间网状的絮凝体结构被破坏,亲水性官能团减少。对比成浆实验发现,污泥水煤浆的定黏浓度为61.75%,而改性污泥水煤浆的定黏浓度则可以提高到65.02%,且具有更好的流变特性。