1. 研究目的与意义(文献综述)
胞外聚合物(extracellular polymeric substance,eps)是一定环境条件下微生物分泌于体外的一种高分子黏性聚合物。一般还包括一些细胞脱落物以及从环境中吸附的有机物,是微生物在一定条件下产生的高分子物质,普遍存在于活性污泥絮体内部及表面,eps组成非常复杂,主要成分是糖类和蛋白质,两者的toc占整个eps的70%"-80%,其他成分还有核酸、脂类、腐殖酸、糖醛酸或氨基糖等。eps被认为是活性污泥絮体里除微生物细胞和水之外的第三种成分,其组成和浓度影响着污泥的表面特性(污泥混合液疏水性、zeta电位等)、生物絮凝沉降性、脱水性及吸附再生性能等,因此在活性污泥中具有重要作用。
随着生物技术在各领域的深入发展,eps的应用越来越受到重视,目前在实际工程中已得到广泛应用。如在矿物加工中被用作硫化矿浮选的抑制剂;在医药工程中用于疾病防治和保健;在食品工业作为食品添加剂、抗凝剂、保鲜剂等;在环境工程中eps不仅能影响活性污泥的疏水性、絮凝性、沉降性.更能影响其对重金属离子的吸附性.还可以作为生物聚凝剂、吸附剂。大量研究表明,eps在水环境重金属离子的去除过程中起着至关重要的作用。eps的特性研究是目前的研究热点之一。
目前有关eps的提取和特性分析方法的研究报道较多,但由于方法的多样性,导致结果并不统一。对eps进行深入适用透彻研究,有助于提示生物处理的本质,是目前废水生化处理的前沿研究。eps组成及含量的变化与进水基质及基质中营养物质水平有关。废水中基质的不同,使活性污泥系统中优势菌种种类不同,细菌分泌的eps产量和成分不同。迄今为止,有关eps对水处理过程中的操作参数、污泥的沉降脱水等的影响还不十分清楚。对eps在生物吸附和降解有机物过程中的变化情况、重金属离子的迁移及其机制更是一项空白。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:本研究拟利用加热法提取不同的污泥中eps进行,对比分析其eps的组成和形态分析,探讨不同污泥中eps的差异性。
研究目标:对不同污泥eps进行深入研究,有助于了解污泥eps的特性,扩展eps的应用,为污水生物处理技术开辟更为广阔的空间。
拟采用的技术方案及措施:
3. 研究计划与安排
第1-2周:查阅eps相关文献资料,了解eps研究现状,确定实验方案,完成开题报告。参加毕业实习,并完成毕业实习报告。
第3周:查阅加热法提取eps等相关文献资料,熟练其提取方法。
第4-5周:查阅表征eps形态的方法,并对其进行详细分析与研究。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 严杰能,许燕滨,段晓军,等.胞外聚合物的提取与特性分析研究进展[j]. 科技导报,2009, 27(2):106-110.
[2] 赵军, 徐高田,秦哲,等. 胞外聚合物eps组成及对污泥特性的影响研究[j]. 安全与环境工程, 2008, 15(01): 66-69.
[3] 段亮, 夏四清, 宋永会. 活性污泥胞外聚合物提取动力学模型[j]. 中国环境科学, 2009, 29(9): 951-954
