废水生物处理系统中胞外多聚物的研究进展
2014-04-04唐朝春刘名陈惠民简美鹏衷诚
唐朝春,刘名,陈惠民,简美鹏,衷诚
(华东交通大学土木建筑学院,江西 南昌 330013)
胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)是出现在生物聚集体细胞外的一类高分子化合物,通常情况下包裹于细胞壁之外,形成一个巨大的网状结构[1]。EPS作为微生物生命活动的微环境,可以对微生物聚集体起到一定的保护作用和促使微生物之间相互黏附的作用。在废水生物处理系统中,微生物聚集体的EPS主要来源有生物细胞自身的分泌物、排泄物、水解产物、代谢产物以及废水水体中吸附的有机物和无机物质[2]。
EPS是废水生物处理系统中颗粒污泥、絮状污泥、生物膜等生物聚集体的关键组分,对生物聚集体的形成过程和维持其结构的稳定性起着关键性的作用[3]。它具有一定的生物降解性,并且对重金属和有机物等污染物质有一定的吸附性能[7],是废水生物处理领域的重点研究对象。它的生物降解性表现在:当微生物维持代谢活性需要时,EPS可以作为碳源或能源物质供给微生物新陈代谢利用[4-5]。
同时,由于EPS的物理性质、化学性质、生物降解性以及结构的特殊性,在生物聚集体的絮凝、沉降和脱水性能等方面具有重要的影响。因此,在废水生物处理领域中对于EPS的研究具有重要的研究意义,已成为现今国内外学者的研究热点。
1 EPS的组成和结构
1.1 EPS的组成
EPS的主要成分为胞外蛋白质(extracellular protein,PN)和胞外多糖(extracellular polysaccharide,PS),其余组分包括有腐殖质、脂类、氨基酸、糖醛酸、核酸和一些无机成分。PN和PS作为EPS的主要成分,是众多研究者的重点研究对象,它们的含量占 EPS中总有机碳(TOC)含量的 70%~90%[6-7]。……
