活性污泥污水处理系统中胞外多聚物的作用及提取方法

活性污泥污水处理系统依靠微生物代谢作用净化污水。活性污泥胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)对水中污染物的去除及污泥的絮凝、沉降、脱水性能都有着重要作用,从而影响活性污泥污水处理系统的稳定运行和性能改进。本文综述了活性污泥污水处理系统中EPS维持系统的功能作用,并对目前常见的多种活性污泥EPS提取方法进行了比较。不同的提取方法显著影响EPS的组成成分和数量,从而影响活性污泥的物理化学性质。最佳的EPS提取方法是指既能获得高的EPS数量又对污泥微生物细胞破坏最小的方法。EPS提取方法的标准化是研究活性污泥胞外多聚物的基础。根据研究目的选用适宜的EPS提取方法是阐明EPS在污水生物处理系统中的作用、改善活性污泥性能的基础。

纳米银对污水生物处理系统的影响

纳米银(silver nanoparticles,Ag-NPs)是目前商业化应用最多的纳米材料,因其优越的抗菌性能,广泛使用于纳米技术强化的消费品。释放到环境中的Ag-NPs随污水收集系统进入市政污水处理厂。市场上Ag-NPs产品日益增多,Ag-NPs与污水处理系统中微生物相互作用,可能影响污水处理厂的运行,引起人们广泛关注。污水中Ag-NPs去向和形态变化具有很大的不确定性。本文总结了Ag-NPs抗菌机制以及污水中Ag-NPs暴露对污水生物处理系统去除有机物、氮、磷等微生物的影响。为了降低Ag-NPs在水环境中的风险,今后需要关注的研究方向,包括:研究不同暴露时长下,Ag-NPs在污水中的形态转变,确定各种形态银的数量,寻求控制或消除Ag-NPs对污水处理系统微生物毒性作用的有效措施,为全面评估水体中Ag-NPs的环境风险提供依据。

活性污泥胞外多聚物提取方法的比较

活性污泥污水处理系统中胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)对污染物的去除及污泥的絮凝、沉降和脱水性能都有着重要作用,影响活性污泥工艺的运行稳定性,然而不同的提取方法可能导致EPS组分、数量有显著差异,直接影响相关实验结果.本文采用离心法提取溶解型和疏松型EPS后,采用文献经常报道的8种物理、化学方法提取紧密型EPS(tightly bound EPS,TB-EPS),研究TB-EPS数量及多糖、蛋白质、核酸等成分含量并进一步分析TB-EPS的基团组成,也分析了TB-EPS中15种元素含量.结果表明,8种方法中,加热法提取TB-EPS组分数量较多,对污泥微生物细胞破坏程度低,且在EPS提取过程不引入外源物质,是一种较为合适的EPS提取方法.阳离子树脂法对TB-EPS中芳香族蛋白质和腐殖酸类物质有较好的提取效果,Na OH法对富里酸类物质提取效果较好.物理法对TB-EPS红外光谱的官能团种类无明显影响,但化学法对TB-EPS官能团种类影响较显著,TB-EPS具有不同的特征吸附峰.总体上,化学法提取的TB-EPS中元素含量高于物理法.研究者应根据实验目的,选取适宜的EPS提取方法;或者建立EPS提取的标准方法,有助于实验结果间的比较.