胞外聚合物EPS对活性污泥沉降性能的影响研究

对污泥负荷Ns、溶解氧(DO)对活性污泥中胞外聚合物EPS的组分、含量及污泥沉降性能的影响进行了研究;并对EPS对污泥沉降性能影响的作用机理进行了探讨.试验结果表明:负荷对EPS影响高度显著,而DO对EPS影响较小;EPS与污泥沉降性能SVI相关性高;随着负荷降低,EPS含量增加,SVI增加.同时正交试验结果表明:污泥中EPS的含量高低主要由负荷决定,并得出Ns、DO对EPS及SVI的影响模式.此外,根据有关试验结果分析了在低负荷时易发生污泥膨胀的原因.

污泥性质的重要影响物质—胞外聚合物(EPS)

介绍了胞外聚合物的产生和组成(多聚糖,蛋白质,少量DNA,脂和腐质酸等);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;以及胞外聚合物本身的生物降解性。胞外聚合物在废水生物处理中发挥着重要作用。

胞外聚合物(EPS)在藻菌生物膜去除污水中Cd的作用

藻菌生物膜在自然水体和污水生物处理工艺中普遍存在,它们在去除水体中重金属起重要作用。笔者在室内模拟实验的基础上,探讨了丝藻(Ulothrixsp.)-细菌生物膜所分泌的胞外聚合物(EPS)与藻菌生物膜去除毒性金属Cd之间的关系。研究结果表明,EPS主要由丝藻产生,其含量与污水中Cd的去除效率及生物膜中Cd的积累量之间相关性良好。而且,丝藻所分泌的EPS为与其共生的细菌及其本身提供了一个缓冲Cd毒性的微环境,这使藻菌生物膜能在不利的环境中保持较高的活性并能持续有效地去除水体中的Cd。

EPS及消毒剂对细菌表面附着和初期生物膜形成的影响

为探究胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)和消毒剂对细菌表面附着聚集行为的影响,文中以野生型铜绿假单胞菌和藻酸盐分泌过量的突变株为研究对象,分析不同氯浓度条件下细菌EPS生成及其对表面附着和初期生物膜形成的影响。结果表明,相较于野生型,突变型的生物膜形成优势显著,特别是当氯质量浓度≥1.0 mg/L时,强化了其形成优势;EPS也显著提高了生物膜的黏附强度以及降低其表面粗糙程度。低浓度氯促进细菌EPS的生成以及初期生物膜的形成,但高质量浓度氯(3.0 mg/L)则抑制了生物膜的形成,同时也降低了两种菌株生物膜的黏附力与表面粗糙度。对于两种菌株而言,聚氯乙烯(PVC)管材上生物膜的形成优势显著高于不锈钢(STS)管材。

活性污泥胞外聚合物EPS的影响因素研究

胞外聚合物EPS对活性污泥的表面特性、生物絮凝、沉降及脱水性能等具有重要的影响,主要对污泥负荷Ns,DO,温度,Ca2+,pH及废水水质等因素对EPS的影响进行了研究。试验结果表明:Ns,pH及废水水质对EPS的含量、成分有显著的影响;DO,温度对EPS的影响较小;同时随着进水Ca2+浓度的增加,污泥的EPS,脱氢酶及OUR增加。

活性污泥胞外聚合物(EPS)对Pb^(2+)吸附性能的研究

以活性污泥中提取的胞外聚合物(EPS)作为吸附剂,考察了pH、EPS投加量及温度对Pb2+吸附效果的影响,通过响应面法对其吸附条件进行优化,并对其热力学吸附特征和吸附动力学进行了探讨。研究结果表明,EPS对Pb2+的最佳吸附条件组合为:温度35℃,pH4.2,m(EPS):m(Pb2+)=2.5:1,在此条件下Pb2+实际去除率达到89.16%。EPS对Pb2+的吸附等温线能较好地用Langmuir方程和Freundlich方程来描述,但更适合用Langmuir方程拟合,3种不同温度下(20、30、40℃)最大单分子层吸附量分别为0.9229、1.0129、1.1191mg·mg-1。EPS对Pb2+的吸附过程可以用准二级动力学方程描述,并在240min达到吸附平衡,平衡时理论最大吸附量为0.45mg·mg-1。

胞外聚合物(EPS)构成的影响因素分析

污水生物处理系统中污泥胞外聚合物EPS对系统性能变化起到重要的作用,其含量反映污泥中微生物特性及构成的变化,并进而影响到污泥特性和系统的处理效果。但由于EPS影响因素众多,因而目前尚缺乏标准的分析方法。文中对EPS的影响因素进行综合分析,其中影响因素主要包括废水基质以及工艺运行条件如污泥负荷、溶解氧、停留时间等,并对不同的EPS提取方式及其组分测定方法进行了比较分析。随着人们对EPS及其作用认识的不断深入,必将对污水生物处理系统处理效果的有效控制起到重要的推动作用。

硫酸盐还原菌胞外聚合物(EPS)去除重金属离子Cd^(2+)过程中的交互作用研究

本文以硫酸盐还原菌(Sulfate reducing bacteria,SRB)为试验菌株,探讨了重金属Cd2+对SRB胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,EPS)组分和含量的影响以及EPS对Cd2+的去除作用.在试验的不同反应阶段,分别测定总产气量、Cd2+浓度以及EPS中蛋白质、多糖、核酸含量.实验结果表明试验菌株对Cd2+的最大耐受浓度为28.0mg/L;反应结束后Cd2+的去除率可以达到99%,而其中EPS的贡献率最大可以达到10%;蛋白质是SRB菌EPS的最主要组分;固态样品的SEM-EDS表征结果显示Cd2+与H2S生成CdS沉淀从而达到了固定Cd2+的作用.

双歧杆菌22-5胞外多糖(EPS)的分离、纯化及纯度鉴定

为了得到双歧杆菌22-5胞外多糖(EPS)的纯品,对EPS分离纯化方法进行了摸索,得到EPS产量较高的分离条件:发酵上清液中加入3倍体积95%冷乙醇,-20℃沉淀12h以上,8000r/min离心4次,热水溶解后用Sevag法去蛋白6次,通过SephoroseCL-6B凝胶过滤得到的吸收峰,经紫外光谱扫描和HPLC分析,鉴定为单一多糖组分。

微生物胞外聚合物(EPS)对金属耐蚀性的影响

微生物胞外聚合物(EPS)对金属腐蚀具有抑制作用,研究了EPS中的主要成分蛋白质和多糖对碳钢、铸铁、黄铜和304不锈钢腐蚀速率的影响,并以此为基础,开展了蛋白质、多糖抑制碳钢腐蚀的单因素试验以及正交试验。结果表明:单因素作用下,蛋白质或多糖的质量浓度为1.0mg/mL时,碳钢的腐蚀速率最低;多因素作用下,多糖加入量为0.7mg/mL、蛋白质加入量为0.7mg/mL、浸涂时间为36h时,碳钢的腐蚀抑制效果最佳。研究结果可以为金属防护领域研发新型防腐蚀涂料提供技术支持。

酸乳中胞外多糖(EPS)的提取及抑瘤活性研究

为探讨酸乳中EPS所具有的抗肿瘤等免疫功能,从酸乳中提取EPS,并对提取过程中脱除蛋白工艺进行了研究,结果表明采用酶解后Sevag除蛋白2次的方法效果最好。对EPS进行抗肿瘤(S-180)实验,抑瘤率在60%左右,说明酸乳中的EPS对肉瘤S-180具有较好的抑制作用,抑瘤最适剂量约为50mg/kg。

嗜热链球菌937胞外多糖生物合成途径及表型分析

嗜热链球菌在生长过程中产生的胞外多糖能够改善发酵乳制品质地,还具有多种生理生化功能。为探究组氨酸、异亮氨酸和谷氨酸对嗜热链球菌937胞外多糖的调控机制,该研究通过全基因组测序,分析了菌株胞外多糖合成途径,随后探究了3种氨基酸浓度提升对菌株生长、胞外多糖产量和性质以及epsABCD转录水平的影响。结果发现,该菌具有转运葡萄糖、蔗糖等特异性PTS转运系统和乳糖渗透酶;具有合成UDP-葡萄糖、UDP-半乳糖和dTDP-鼠李糖的潜力;染色体上存在由18个编码基因组成的eps基因簇。当3种氨基酸浓度提升至15 mmol/L时,菌株胞外多糖产量提升1.5倍、分子质量提升1.2倍、单糖组成摩尔比发生变化并且epsABCD转录水平均显著上调(P<0.05)。3种氨基酸通过调控epsABCD的表达,提升了胞外多糖产量并调节了化学性质,该研究结果在基因水平上为嗜热链球菌胞外多糖生物合成提供了更好的解释。

湿法冶金中胞外聚合物(EPS)的研究进展

针对当前国内外关于胞外聚合物在湿法冶金中的研究状况,介绍了胞外聚合物的来源、组成、物化性质和提取方法,以及胞外聚合物在湿法冶金中的应用现状。胞外聚合物在湿法冶金过程中的作用形式主要是帮助矿物在水溶液中溶解、改变矿物表面化学性质和吸附冶金废水中的金属离子。

Cd^(2+)浓度对好氧颗粒污泥EPS各组分形成的影响

为探究重金属Cd^(2+)对好氧颗粒污泥系统运行的影响,采用紫外分析法和三维荧光光谱分析法研究了SBR反应器中不同浓度的重金属Cd^(2+)对好氧颗粒污泥EPS总量以及各组分(LB-EPS、SB-EPS、TB-EPS)的产生与组成成分的影响。试验结果表明:低浓度Cd^(2+)(小于0.1mg/L)促进EPS的产生,高浓度Cd^(2+)(大于3mg/L)抑制EPS的产生;SB-EPS随着Cd^(2+)浓度的增加逐渐减少,其中蛋白质含量增加,多糖、腐殖酸明显减少;当Cd^(2+)浓度小于0.1mg/L时TB-EPS显著增加,其中主要增加的成分是蛋白质;当Cd^(2+)浓度大于3mg/L时,TB-EPS的分泌受到抑制,但蛋白质含量仍高于空白对照组,多糖、腐殖酸含量显著降低;LB-EPS受到的影响因素较多,其含量变化不规律。采用扩展DLVO理论剖析了EPS各组分含量的变化对好氧颗粒污泥沉降性能的影响,以期为好氧颗粒化技术在工业废水处理中的应用提供有力的支持。

分枝杆菌胞外聚合物(EPS)对芘增溶作用的影响

为阐明分枝杆菌胞外聚合物(EPS)在土壤多环芳烃(PAHs)微生物修复过程中的作用机理,以芘为研究对象,研究在不同pH值、温度和EPS浓度条件下,EPS对芘增溶作用的影响。结果表明:在固定EPS浓度下,48 h内芘在EPS中的溶解量先增高后降低,于8 h芘溶解度达到最大值,为0.368 mg/L;当温度升高时(15~35℃),EPS浓度从65.2 mg/L增加到422.6 mg/L,芘溶解量的变化趋势均为先升高后降低,在25℃、216.3 mg/L条件下,芘溶解量达到最大值;随着pH值升高(pH值范围为1~9),芘的溶解量先升高后降低,于pH值=5(自然)时溶解量最多。研究证实了EPS能够促进芘的溶解,通过芘的溶解量受温度、EPS浓度及pH值影响而变化的研究,推测EPS增溶芘的作用过程,其中影响芘溶解的主要物质为蛋白质。

产胞外多糖嗜热链球菌eps基因簇的表达及生物信息学分析

目的:胞外多糖(EPS)作为乳酸菌(LAB)重要的次级代谢产物,在发酵乳制品的生产中发挥着重要作用。采用生物信息学方法分析乳酸菌产EPS的分子机制,为开发利用EPS提供理论依据。方法:采用二代测序技术(Illumina Hiseq 4000)及实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)对分离自蒙古国酸牛奶中一株高产EPS的嗜热链球菌IMAU20756进行基因组测序,并对不同时间点eps基因表达量进行定量分析。结果:该菌株基因组全长为1838440 bp,GC含量为38.8%,共编码2120个基因,包含1962个功能基因,36个t RNA、515个假基因、1个tmRNA和2个重复单位。其中和EPS生产相关的基因有12个,epsA、epsB是调控基因,epsC、epsD决定多糖链长,eps1E、eps2E、epsG、epsF、epsH、epsI、epsJ是编码糖基转移酶基因,epsK调控多糖聚合及输出。结论:所有和EPS生物合成相关的基因在发酵过程中均能表达,特别是糖基转移酶的基因表达量在发酵6 h时达最高。

胞外高聚物分离富集-火焰原子吸收法测定水样中镍

以胞外高聚物PF-2作为镍的分离富集新材料,利用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散分析仪(EDX)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其进行表征。以火焰原子吸收法为检测手段,研究了胞外高聚物PF-2对水中Ni(Ⅱ)的吸附性能。结果表明:在pH 5.0,此吸附剂对水中的Ni(Ⅱ)具有很强的吸附能力。高聚物PF-2对Ni(Ⅱ)的吸附较易进行,吸附等温线能较好地用Langmuir模型来描述,最大吸附容量为33.5 mg/g。被吸附的Ni(Ⅱ)可用0.5 mol/L HCl定量洗脱。本方法线性范围0.05～2.0 mg/L;检出限为48μg/L;对80 mg/L Ni(Ⅱ)溶液平行测定9次,RSD为2.6%。本方法已成功地应用于环境样品中痕量镍的测定。

细菌胞外高聚物对水溶性染料和Cr(Ⅵ)生物吸附研究

研究了一种新型生物吸附剂——细菌胞外高聚物 WJ-I对水溶性染料及 Cr( )的吸附特性及吸附机理 .结果表明 ,p H和 Ca2 + 质量浓度对染料的吸附有显著的影响 ,最佳条件为 p H>7,[Ca2 + ]=8.0 g/L.p H<2时 Cr( )的吸附率最大值达 98% ;WJ-I对水溶性染料的吸附符合架桥模型 ;Cr( )的吸附过程符合 Freundlich数学模型和表面螯合机理 .

藻菌生物膜处理含镍废水及其胞外聚合物变化研究

为探究藻菌生物膜处理含镍废水的可行性,对自然城市水体的藻菌富集挂膜得到藻菌生物膜,并在不同运行参数下对含镍溶液进行处理,研究镍的吸附量及藻菌生物膜胞外聚合物(EPS)含量在不同条件下的变化。结果表明,经富集挂膜的藻类属于绿藻门小球藻属,其对含镍废水有较高的处理效果,在pH为8、温度为35℃时处理效果最佳;且能在3 d内达到镍吸附平衡,去除率达70%以上,同时,藻菌生物膜多聚糖含量随时间的变化与镍吸附量呈一定的正相关,证明其为镍吸附中的主要作用物质,而ATP含量则更能反映藻菌生物膜受胁迫的过程。藻菌生物膜在镍的胁迫下,胞外聚合物含量随胁迫程度升高而减少;从吸附量来看,其对镍的耐受值为10 mg/L,在此范围内,吸附量随镍浓度的升高而升高,最高达2.358 mg,继续升高镍浓度则吸附量明显下降。