超聲波—陽(yáng)離子交換樹脂法提取污泥胞外聚合物的研究.pdf

1、胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances，EPS）是活性污泥的重要組成部分，是影響活性污泥絮凝性、沉降性和脫水性的重要因素。然而，目前沒(méi)有被普遍接受的提取方法，這些方法大多存在著提取效率低與化學(xué)污染大等缺點(diǎn)。本文以葡萄糖-6-磷酸脫氫酶活性（簡(jiǎn)稱 G6PD活性）衡量提取過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)胞破損，研究超聲波提取污泥中EPS的提取策略；考察國(guó)產(chǎn)陽(yáng)離子交換樹脂對(duì)污泥中EPS的提取效果，探討較優(yōu)的提取工況；將

2、超聲波法與陽(yáng)離子交換樹脂法組合使用，提出將超聲波—陽(yáng)離子交換樹脂法用于提取 EPS，該方法具有化學(xué)污染小、細(xì)胞破損率低、提取效率高的優(yōu)點(diǎn)。主要研究結(jié)論如下：
　?、俪暡ㄌ崛?EPS過(guò)程宜采用冰水浴，并且提取過(guò)程中不需要外加攪拌作用；提取容器的材質(zhì)影響提取效果，采用硼酸玻璃容器優(yōu)于聚乙烯與不銹鋼材質(zhì)的容器。超聲波法的較優(yōu)提取策略是：作用頻率為21kHz，作用功率的范圍為32W～40W，作用時(shí)間不宜超過(guò)3min。污泥齡影響EPS的提

3、取效果，低污泥齡污泥的EPS易被提取，并且超聲波法容易引起低污泥齡污泥中細(xì)菌細(xì)胞的破損。
　?、趪?guó)產(chǎn)凝膠型陽(yáng)離子交換樹脂001×7較大孔丙烯酸樹脂D001更適于提取活性污泥中的EPS。液相環(huán)境的pH值是影響陽(yáng)離子交換樹脂提取EPS效果的關(guān)鍵因素，在pH為5.8～7.8的范圍內(nèi)，能得到比較穩(wěn)定的提取效果；以pH平衡下的蒸餾水作為液相環(huán)境與以pH為7.0的磷酸鹽緩沖液為液相環(huán)境具有相近的提取效果。中速離心分離結(jié)合抽濾提取能更好的提取E

4、PS中的腐質(zhì)酸，考慮到腐質(zhì)酸為EPS中的重要組分，采取這種方式分離EPS較高速離心分離法更適宜。陽(yáng)離子交換樹脂法的較優(yōu)提取策略為：樹脂投加量為80g/g VSS，攪拌速率500r/min，提取時(shí)間為1h～3h。
　?、鄢暡ㄅc樹脂法兩種方法的聯(lián)合使用能在不引起細(xì)菌細(xì)胞大量破損的前提下，取得高效的提取效果；在超聲波與樹脂的各種組合方式中，超聲波—樹脂法是最優(yōu)的組合方式。對(duì)于同一污泥，超聲波—樹脂法與加熱提取法、EDTA提取法相比較，