胞外聚合物在强化生物除磷中的作用研究

强化生物除磷(EBPR)是经济有效去除污水中磷的重要方法,已广泛应用于水环境保护领域。普遍认为EBPR的成功运行是基于聚磷菌具有超磷的能力,通过排放剩余污泥可实现除磷的目的。然而最近研究表明,活性污泥胞外聚合物(EPS)中也聚集了一定数量的磷,这意味着EPS在强化生物除磷(EBPR)过程中的作用不可忽视。归纳了不同EPS提取方法的特点,总结了EPS中磷的分布特征及EPS在维持EBPR系统稳定中的具体作用,最后讨论了现有认识的差距。     

污泥转移SBR工艺中EPS对生物除磷的作用

采用新型强化生物除磷工艺——污泥转移SBR处理合成废水,探讨胞外聚合物(EPS)在工艺强化除磷过程中的作用。当污泥转移量为0、15%及30%时,污泥中的EPS含量分别为(108.14±9.68)mg·(g MLSS)?1、(128.17±1.45)mg·(g MLSS)?1和(123.35±22.98)mg·(g MLSS)?1;工艺的除磷率分别为82.14%±0.85%、96.35%±1.25%及98.99%±0.98%,反应末端EPS中TP含量占污泥中TP的比重分别为27.9%±2.55%、57.23%±2.33%和63.88%±2.87%。此外,污泥中EPS在该工艺的好氧吸磷过程中吸磷量分别为(2.04±0.32)mg·(g MLSS)?1、(5.90±0.38)mg·(g MLSS)?1和(6.00±0.52)mg·(g MLSS)?1,在污泥吸磷量中的贡献率均达到90%以上。研究结果表明:污泥转移SBR工艺中随着污泥转移量的增大有利于提高EPS中的磷含量,从而提升了工艺的除磷性能,EPS在该工艺的吸磷过程中起主要作用。但污泥转移对污泥中EPS含量影响不显著。     

好氧颗粒污泥中的胞外聚合物及其应用的研究进展

胞外聚合物是好氧颗粒污泥的重要组分，与好氧颗粒污泥的造粒过程和维持颗粒稳定性密不可分。然而胞外聚合物的组成非常复杂，其在生物处理过程中的确切作用有待深入研究。回顾了近年来国内外关于好氧颗粒污泥中胞外聚合物方面的研究进展；列举了常用的胞外聚合物的提取和表征方法，总结了不同方法的优缺点；介绍了胞外聚合物的组成结构及其在好氧污泥颗粒的形成及维持污泥颗粒稳定中的作用；并讨论了好氧颗粒污泥中胞外聚合物的调控方法；此外，对好氧颗粒污泥中胞外聚合物进行高附加值产品回收有利于实现废水处理的资源化利用，简述了胞外聚合物回收及在各个领域中的利用；最后对胞外聚合物的研究方向做了展望，以期为胞外聚合物的实际工业应用提供理论支持。     

废水生物处理中胞外聚合物(EPS)的研究进展

胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)在废水生物处理中发挥着重要作用。将近年来国内外对EPS组成成分、结构、理化性质、提取方法等方面的研究进行了归纳,总结了EPS在废水生物处理领域中如膜污染、污泥特性、生物除磷和重金属吸附性能等方面的研究进展。     

铁内电解与短程硝化反硝化SBR工艺耦合对胞外聚合物的影响

在废水处理中,胞外聚合物(EPS)对生物除磷和污泥的沉降性能都有重要影响.作者对催化铁内电解与短程硝化反硝化SBR工艺耦合后污泥的EPS进行提取,对EPS含量和组分进行了研究,并与其他种类污泥的EPS进行比较;采用等离子体发射光谱(ICP)对EPS中的金属离子进行分析,并测定污泥絮体的Zeta电位和SVI,采用扫描电镜(SFM)观察污泥形态.结果发现,耦合工艺可以改善污泥的沉降性能,并大大降低EPS中磷的含量.     

胞外聚合物对好氧颗粒污泥影响的研究进展

结合国内外对胞外聚合物和好氧颗粒污泥技术的最新研究进展,本文简要介绍了胞外聚合物的提取和测定方法;着重分析了影响EPS含量的主要因素,包括有机负荷、水力剪切力、沉降时间、废水水质等;详细论述了其主要成分蛋白质和多糖以及其对好氧颗粒污泥的形成、结构稳定性作用机理,探讨了EPS对颗粒污泥传质的影响;并提出了建立EPS标准提取方法、EPS组分对污泥沉降性的影响机制以及EPS中其它组分如腐殖质和通过共价、絮凝作用等结合的无机物对好氧颗粒化过程所起的作用进行深入的研究将会是今后的研究重点,进一步的研究有望揭示EPS对好氧颗粒污泥形成和稳定影响的作用机制。     

m(C)/m(P)对污泥絮体中磷形态与分布及除磷能力的影响

采用连续流强化生物除磷系统(EBPR),研究进水m(C)/m(P)对聚磷菌(PAOs)的除磷能力和污泥絮体中磷的形态与分布的影响。结果表明,在进水m(C)/m(P)分别为100、65、45条件下,系统有稳定高效的除磷效果,磷的去除率维持在88%以上。将进水m(C)/m(P)由100降低至45,PAOs可以合成和消耗更多量的单位污泥胞内聚合物,污泥好氧消耗单位PHA的吸磷量由0.52 mg/(mg·L)提高至0.64 mg/(mg·L);低m(C)/m(P)的污泥表现出更高的TP和各形态磷含量,且在厌氧、好氧过程中,污泥中TP和无机磷有更大的增加量,对应着更显著的生物除磷过程,对应着低m(C)/m(P)的污泥絮体有更强的好氧吸磷能力。     

强化生物除磷系统中好氧颗粒污泥形成与研究

好氧颗粒是一种大型的生物聚集体,内部结构紧凑,可用于高效的废水处理。通过好氧颗粒化工艺的发展、颗粒化机理、强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal,EBPR)系统中颗粒污泥形成研究、颗粒污泥菌群结构研究和颗粒稳定性等方面进行了新的综述。     

污泥转移SBR工艺中EPS对生物除磷的作用

采用新型强化生物除磷工艺--污泥转移SBR处理合成废水,探讨胞外聚合物（EPS）在工艺强化除磷过程中的作用。当污泥转移量为0、15%及30%时,污泥中的EPS含量分别为（108.14±9.68）mg·（g MLSS）^-1、（128.17±1.45）mg·（g MLSS）^-1和（123.35±22.98）mg·（g MLSS）^-1;工艺的除磷率分别为82.14%±0.85%、96.35%±1.25%及98.99%±0.98%,反应末端EPS中TP含量占污泥中TP的比重分别为27.9%±2.55%、57.23%±2.33%和63.88%±2.87%。此外,污泥中EPS在该工艺的好氧吸磷过程中吸磷量分别为（2.04±0.32）mg·（g MLSS）^-1、（5.90±0.38）mg·（g MLSS）^-1和（6.00±0.52）mg·（g MLSS）^-1,在污泥吸磷量中的贡献率均达到90%以上。研究结果表明：污泥转移SBR工艺中随着污泥转移量的增大有利于提高EPS中的磷含量,从而提升了工艺的除磷性能,EPS在该工艺的吸磷过程中起主要作用。但污泥转移对污泥中EPS含量影响不显著。     

新污染物利巴韦林抑制污水生物除磷的行为及机制研究

探究了新污染物利巴韦林（RBV）对强化生物除磷（EBPR）的影响,构建了强化生物除磷系统,分析了RBV浓度对EBPR的影响行为,并揭示了相关作用机制。结果证实RBV对EBPR的影响具有剂量依赖性,低于0.05 mg/L RBV对EBPR影响不明显,而超过0.1 mg/L RBV降低了除磷性能,在3.0 mg/L RBV组别内,COD和溶解性磷酸盐（SOP）去除效率分别下降至80.2%～84.1%和71.3%～75.6%。高浓度RBV降低了污泥浓度及有机质占比。短期内,高浓度RBV促进了胞外聚合物的分泌,但长期暴露发下RBV降低了EPS含量并主要降低了蛋白质和多糖含量。RBV能降低EBPR系统内胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯（PHA）含量,进而后续产能不足降低除磷效率,但高浓度RBV刺激了糖原质的代谢。酶活性分析表明高浓度RBV降低了多聚磷酸盐激酶（PPK）和外切聚磷酸酶（PPX）的活性。研究结果为EBPR处理含RBV的废水提供一定的数据支撑和理论依据。     

好氧颗粒污泥脱氮功能的研究与进展

好氧颗粒污泥技术是近几十年来发展起来的一种新型微生物自固定化技术,通过特定的培育手段可以实现污泥颗粒化。这种颗粒污泥具有生物密度大、沉降性好、抗冲击能力强等优点,有的还具有优良的脱氮除磷等功能。文章论述了有关好氧颗粒污泥形成过程中的理化及生物学特征和影响因素,如沉降时间、水流剪力、溶解氧(DO)、胞外多聚糖(EPS)等。还介绍了全自养颗粒污泥,如硝化颗粒污泥方面的研究。     

剩余污泥转化为SCFAs及用于增强生物除磷的研究进展

发酵城市污水处理厂的剩余污泥可产生易于生物利用的短链脂肪酸(SCFAs),针对某些城市污水处理厂进水中所含溶解性有机物不能满足生物法需求的情况,可采用投加污泥发酵液作为外碳源来解决.SCFAs是增强生物除磷(EBPR)中聚磷菌厌氧合成聚羟基烷酸(PHAs)的重要基质,其浓度与类型对除磷效果有重要影响.本丈就剩余污泥发酵产酸、SCFAs对EBPR的影响及剩余污泥发酵液用于EBPR的研究进行了综述.     

污泥中胞外聚合物（EPS）的研究进展

本文介绍了污水处理厂剩余污泥中胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）的产生和组成（多糖、蛋白质、DNA、腐殖酸等）;通过对影响EPS的因素研究发现：基质类型、溶解氧（DO）、污泥停留时间（SRT）和有机负荷率是最主要的影响因素;胞外聚合物在污泥处理系统中对污泥的絮凝性能、沉降性能、脱水性能及重金属吸附性能的影响,及其本身的生物降解性。胞外聚合物在废水生物处理中发挥着重要作用。     

生物除磷主要影响因素的研究

本文着重分析在厌/好氧(A/O)工艺强化生物除磷(EBPR)中对生物除磷有主要影响的因素:污水中有机基质浓度、厌氧池pH、厌氧池NO3——N浓度,系统的污泥龄(SRT)、好氧池的SVI等.同时从其影响机理和现场生产性试验得出生物除磷运行时应注意的问题,也提出了一些相应的方法,可帮助指导实际生产运行.     

胞外聚合物在污水处理过程中的功能及其控制策略

对胞外聚合物(EPS)的形成机理、组成、分类进行了总结,并分析了其组分性质及其对EPS性能的影响。探讨了EPS在生物膜和颗粒污泥形成过程中的作用及对污水处理的影响,论述了影响污水生物处理过程中EPS产生和组成的因素,并对控制EPS产生和组成的方法和措施进行了阐述。     

胞外聚合物生物除磷研究进展

胞外聚合物是活性污泥絮体的主要成分,在污水处理中发挥着重要作用。介绍了胞外聚合物的组成结构、提取和分析测定方法,在此基础上综述了胞外聚合物在生物除磷中的研究现状,指出了该领域存在的问题,并对胞外聚合物生物除磷技术进行了展望。     

Cr(VI)长期胁迫对好氧颗粒污泥稳定性的影响研究

在5个SBR反应器中,通过对好氧颗粒污泥污染物去除功效、颗粒形态结构与粒径以及胞外聚合物组成的跟踪分析,研究Cr(VI)质量浓度0、1、3、5和10mg/L长期作用(历时65 d)对好氧颗粒污泥稳定性的影响。结果表明,好氧颗粒污泥对质量浓度3mg/L以下的Cr(VI)长期作用具有良好的抵御机制,而质量浓度5mg/L以上Cr(VI)则严重威胁好氧颗粒污泥的稳定性,使其结构趋于扁平化并逐渐解体。虽然Cr(VI)质量浓度越高各反应器的COD和TN去除率下降趋势愈明显,但在实验末期,各反应器对COD和TN仍保持着较高去除率,分别为97.43%、96.89%、95.43%、93.69%、90.46%和95.11%、94.31%、91.97%、87.68%、82.59%。EPS中胞外多糖在保护微生物、抵抗Cr(VI)毒害方面起主要作用,面临Cr(VI)胁迫,胞外多糖的含量明显增加,而胞外蛋白含量基本不变。胞外多糖与胞外蛋白比值的增加以及结构性多糖的消耗是降低好氧颗粒污泥结构稳定性的重要因素。     

碳磷比对生物除磷效率及污泥特征的影响探究

针对进水碳磷比（C/P）冲击负荷对活性污泥生物除磷及污泥特征影响不明确的现状,在中温条件下开展了进水C/P(300/8～300/12)对活性污泥强化生物除磷及污泥特征的影响探究。结果表明：C/P降低利于生物除磷效率的提高,且当进水C/P由300/5降低至300/12时,生物除磷效率由84.5%～86.2%提高至94.6%～96.8%,化学需氧量（COD）去除率由86.5%～89.2%提高至94.2%～96.8%,生物除磷系统内氨氮去除均维持在90%以上,C/P变化对氨氮去除影响不明显。C/P降低提高了厌氧期TP释放和好氧期TP的超量吸收,且在阶段IV,厌氧净释磷量和好氧净吸磷量分别高达14.8 mg/L和26.37 mg/L,均高于其他阶段。COD的消耗主要集中于厌氧期。在C/P为300/12时,存在一定程度反硝化除磷。C/P降低提高了胞外聚合物（EPS）的含量,在阶段IV,EPS含量升高至78.8～81.2 mg/g。C/P降低对EPS内蛋白质含量具有一定促进作用。C/P降低促进了污泥沉降,在阶段III和阶段IV内,污泥体积指数下降至94～102 mL/g,沉降性能良好。研究结果对理...     

Fe~(3+)在A~2O工艺缺氧区的转化规律及其对污泥絮凝性的影响

为了研究铁元素对A~2O工艺污泥絮凝性的影响,考察Fe~(3+)在污泥上清液、胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)与底泥(Pellet)中的分布和迁移转化规律,结合三维荧光光谱(3D-EEM)、原子吸收和X射线衍射仪(XRD)分析Fe的存在形态和结构特征,揭示Fe~(3+)与微生物代谢产物的作用机制,探索Fe~(3+)对脱氮除磷效率的影响。结果表明:低浓度Fe~(3+)(10 mg·L~(-1))能够提高COD和TN去除率,促进微生物活性,增强污泥生物絮凝性;高浓度Fe~(3+)(10～40 mg·L~(-1))则抑制微生物活性,使EPS总量升高,污泥絮体脱稳,LB、TB层PN/PS是影响污泥絮凝性的关键因素;Fe~(3+)的投加强化生物除磷效率,当Fe~(3+)浓度为40 mg·L~(-1)时,TP去除率为93%。Fe~(3+)在污泥混合液中的分布规律为TB上清液LBSMP,Fe~(3+)在生物体内富集累积,能够改变EPS各层的组分。     

改善污泥性质控制MBR膜污染的研究进展

膜生物反应器(MBR)具有高效,出水水质好的特点,在生活污水和工业废水处理中得到了应用,但膜污染是MBR广泛应用的主要障碍.介绍了污泥混合液中胞外聚合物(EPS)对膜污染的影响,详细总结了改善活性污泥混合液性质的途径,包括投加添加剂、优化运行参数和培养好氧颗粒污泥.提出了投加天然高分子混凝剂改善污泥性质的方法.