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胞外聚合物在活性污泥絮体形成中的作用机制
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects ( IF 4.9 ) Pub Date : 2023-01-21 , DOI: 10.1016/j.colsurfa.2023.131009 Qiang An , Yuhang Chen , Meng Tang , Bin Zhao , Shuman Deng , Zheng Li
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更新日期：2023-01-21
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects ( IF 4.9 ) Pub Date : 2023-01-21 , DOI: 10.1016/j.colsurfa.2023.131009 Qiang An , Yuhang Chen , Meng Tang , Bin Zhao , Shuman Deng , Zheng Li
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在这项研究中，活性污泥 (AS) 具有 56.9% 的高聚集能力以形成絮凝物。为了阐明细胞外聚合物 (EPS) 对 AS 絮凝物形成的影响，四种 EPS 组分，包括可溶性 EPS (S-EPS)、松散结合的 EPS (LB-EPS)、离子紧密结合的 EPS (离子 TB-EPS) 和提取并表征了疏水性紧密结合的 EPS（疏水性 TB-EPS）。离子型 TB-EPS 占比最大，占总 EPS 的 51.3%。通过提取 EPS 组分，表明离子型 TB-EPS 随后是疏水性 TB-EPS 对 AS 絮凝物的形成起到了积极的作用，而 S-EPS 和 LB-EPS 均具有负面作用。此外，还进行了化学试剂（尿素、SDS 和 EDTA）测定、zeta 电位和光谱测定以探索氢键的作用，AS絮凝物形成过程中的静电相互作用和疏水相互作用。结果表明，离子型 TB-EPS 含有足够的阳离子结合位点，例如 -OH 和 C
OO -基团，并通过离子桥接促进 AS 聚集。疏水性 TB-EPS 含有疏水基团并通过疏水作用促进 AS 聚集。高比例的糖醛酸导致高表面负电荷，这可能是 LB-EPS 和 S-EPS 通过静电排斥抑制 AS 聚集的原因。从分子结构来看，离子型TB-EPS中的蛋白质结构松散，充分暴露了内部阳离子结合位点。这可能是离子桥接作为形成 AS 絮凝物的主要力量的关键原因。本研究为 EPS 组分的提取提供了新视角，并扩展了对 EPS 在 AS 絮凝物形成过程中的理解。
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