聚合氯化鋁投加時(shí)間對(duì)好氧顆粒污泥的形成和胞外聚合物的影響

王亞利，劉永軍，劉喆，程禎，李星，楊賀棋

（西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，陜西 西安 710055）

好氧顆粒污泥的技術(shù)研究一直都是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)問題[1]。與普通的活性污泥相比，好氧顆粒污泥具有沉降性能好[2]，可以同步實(shí)現(xiàn)脫氮除磷[3]等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用和研究前景良好。然而常規(guī)條件下，好氧顆粒污泥形成周期較長，一般在90 天左 右[4-5]，這成為限制其廣泛應(yīng)用和發(fā)展的重要原因之一。近年來，許多研究發(fā)現(xiàn)鋅、鎂、鈣[6-7]等具有混凝性能的金屬離子的添加可以有效縮短顆粒污泥形成周期。而聚合氯化鋁（poly aluminium chloride，PAC）用于水處理領(lǐng)域已有很長的歷史，它在一般條件下就可以促進(jìn)水中微小懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)聚集、成長。目前關(guān)于顆粒污泥的形成，普遍認(rèn)為與胞外聚合物（extracellular polymeric substances，EPS）的產(chǎn)生有關(guān)[8-9]。EPS 是細(xì)菌和其他微生物在一定環(huán)境條件下產(chǎn)生的用于自我保護(hù)和相互黏附的高分子聚合物[10]，它普遍存在于污泥絮體的內(nèi)部及表面，包含有多糖、蛋白質(zhì)、脂類和核酸等。雖然目前許多研究者已經(jīng)對(duì)EPS的組成及其物化性質(zhì)進(jìn)行了一些研究，然而，EPS 對(duì)好氧顆粒污泥顆粒化的影響仍不很明確[11]。

本研究通過在顆粒污泥培養(yǎng)初期的不同時(shí)間投加聚合氯化鋁，研究不同操作條件下好氧顆粒污泥的形成過程，分析該條件對(duì)EPS總量及其各組分在顆粒培養(yǎng)進(jìn)程中的變化及作用，并觀察顆粒污泥中EPS 的空間分布情況，進(jìn)一步了解不同組分的EPS對(duì)好氧顆粒污泥的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及運(yùn)行

本實(shí)驗(yàn)采用兩個(gè)相同的雙層透明有機(jī)玻璃制成的序批式活性污泥（SBR）反應(yīng)器R1、R2，其有效容積為2.4L，內(nèi)徑為50mm，高為1500mm，高徑比（H/D）為30。實(shí)驗(yàn)裝置底部設(shè)砂芯曝氣頭，采用空氣泵曝氣，通過LZB-6型玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制曝氣量，曝氣量為3L/min。反應(yīng)器的上部設(shè)有進(jìn)水口，中部設(shè)排水口，每周期的換水量為1.2L。

SBR 反應(yīng)器在室溫下運(yùn)行，每天運(yùn)行4 個(gè)周期，每個(gè)周期6h，每個(gè)周期運(yùn)行時(shí)間由時(shí)間繼電器控制。反應(yīng)器采用進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置的運(yùn)行方式。其中，進(jìn)水、排水、閑置時(shí)間分別為5min、5min、35min。在反應(yīng)器啟動(dòng)的前7 天，沉淀時(shí)間由15min逐漸調(diào)整至5min，曝氣時(shí)間則從最初的300min 調(diào)整至310min；從第8 天開始，反應(yīng)器的曝氣時(shí)間為310min，沉淀時(shí)間為5min。另外，通過實(shí)驗(yàn)確定在反應(yīng)器R1 運(yùn)行的第1～7 天和反應(yīng)器R2 運(yùn)行的第8～14 天投加PAC。PAC 在每天前兩個(gè)周期的閑置階段人工投加，投加量為50mL，濃度為20g/L。

1.2 接種污泥和進(jìn)水水質(zhì)

本實(shí)驗(yàn)接種所用的活性污泥來源于西安市第四污水處理廠（A2/O 工藝）的二沉池回流污泥，該污泥呈深褐色，懸浮固體濃度（MLSS）約為8500mg/L，污泥容積指數(shù)（SVI）為115，每個(gè)反應(yīng)器的污泥接種量均為1.2L。

實(shí)驗(yàn)用水采用人工模擬廢水，組成成分為：葡萄 糖 1000mg/L，NH4Cl 200mg/L，CaCl2·2H2O 30mg/L，MgSO4·7H2O 25mg/L， K2HPO4·3H2O 45mg/L，F(xiàn)eSO4·7H2O 20mg/L， H3BO30.15μg/L，Na2Mo7O24·2H2O 0.06μg/L ， CuSO4·5H2O 0.03μg/L ， MnCl2·2H2O 0.12μg/L ， ZnSO4·7H2O 0.12μg/L，CoCl2·6H2O 0.15μg/L， KI 0.03μg/L，Na2Mo7O24· 2H2O 0.06μg/L，F(xiàn)eCl3·6H2O 1.5μg/L。

1.3 分析方法

（1）好氧顆粒污泥的MLSS、SVI、密度、含水率、強(qiáng)度及COD、氨氮的去除效果均按標(biāo)準(zhǔn)方法測定[12]。

（2）污泥形態(tài)采用數(shù)碼相機(jī)采集照片，粒徑分布采用激光粒徑分布儀（型號(hào)為LS230）測定。

（3）本實(shí)驗(yàn)中，采用TOC 表征污泥中EPS 的總量。顆粒污泥EPS 的提取采用陽離子樹脂交換 法[13]，多糖的測定采用蒽酮-硫酸分光光度計(jì)法，以葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)樣品；蛋白質(zhì)的測定采用Lowry法，以牛血清蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)樣品；TOC 采用TOC分析儀（型號(hào)為島津TOC-V CPH）進(jìn)行測定。

（4）多重?zé)晒馊旧?/p>

本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)好氧顆粒污泥EPS中蛋白質(zhì)、多糖、脂類等及活細(xì)胞進(jìn)行熒光染色，以觀察其各自在顆粒污泥中的空間分布。

在實(shí)驗(yàn)中，異硫氰酸熒光素（FITC）用于胞外蛋白質(zhì)的染色；Con A（Tetramethylrhodamine conjugates of Concanvalin A）用來指示α-呋喃葡萄糖和α-甘露糖殘基；卡爾科弗盧爾熒光增白劑（Calcofluor white）用來染色β-D-呋喃葡萄糖基；尼羅紅（Nile red）用以指示脂類及疏水基團(tuán)；使用SYTO 63染色顆粒污泥中活細(xì)胞。顆粒污泥經(jīng)染色后用冰凍切片機(jī)進(jìn)行切片（厚度為40～60μm），再使用激光共聚焦顯微鏡（Leica TCS SP5）進(jìn)行觀察。多重?zé)晒馊旧脽晒馊玖系募ぐl(fā)波長和發(fā)射波長見表1。FITC 和尼羅紅購自美國Mpbio 公司；Calcofluor white 購自美國Sigma 公司；Con A 和SYTO 63 購自美國invitrogen 公司。染色具體步驟參照文獻(xiàn)[14]。

表1 顆粒污泥多重?zé)晒馊旧萌玖系募ぐl(fā)及發(fā)射波長

2 結(jié)果與討論

2.1 強(qiáng)化造粒條件下顆粒污泥的形成

2.1.1 好氧顆粒污泥的培養(yǎng)

本實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)反應(yīng)器運(yùn)行了49 天。接種時(shí)污泥呈絮狀，結(jié)構(gòu)松散，形態(tài)不規(guī)則。在兩個(gè)反應(yīng)器啟動(dòng)的1～7 天，通過不斷縮短沉淀時(shí)間，增加水力選擇壓，篩選出沉降性能較好的污泥，同時(shí)反應(yīng)器內(nèi)污泥形態(tài)等方面發(fā)生重大變化，顏色也逐漸由深褐色變?yōu)闇\黃色，污泥的沉降性能均得到明顯改善，反應(yīng)器R1、R2 的SVI 值分別下降至65mg/L和80mg/L 左右。在R1 投加混凝劑的第6 天，反應(yīng)器內(nèi)開始出現(xiàn)白色透明殼狀物，該物質(zhì)不斷增多，在反應(yīng)器運(yùn)行的第10 天，已形成大量白色透明物質(zhì)，如圖1(a)，推測這種物質(zhì)主要由有機(jī)物和無機(jī)物組成；隨著反應(yīng)器的運(yùn)行，微生物大量繁殖，反應(yīng)器內(nèi)污泥量增加，從第8 天開始向反應(yīng)器R2 內(nèi)投加混凝劑，污泥迅速聚集形成大量淺黃色粒狀物如圖1(d)。

在反應(yīng)器R1 中，由于白色透明物質(zhì)強(qiáng)度小，在水力剪切作用下，大量粒狀物開始破裂，形成片狀物質(zhì)，圖1(b)為第15 天反應(yīng)器R1 內(nèi)污泥片狀物形態(tài)。在反應(yīng)器運(yùn)行過程中，大量污泥絮體進(jìn)入顆粒前體內(nèi)部，在微生物胞外聚合物的粘結(jié)作用下，形成顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)。片狀物逐漸變黃，在污泥培養(yǎng)的第30 天，污泥完全顆粒化如圖1(c)。在反應(yīng)器R2 中，在水力剪切力下，通過電中和，吸附架橋等作用，粒狀物粒徑明顯增大，到第15 天時(shí)反應(yīng)器內(nèi)污泥形態(tài)如圖1(d)。15 天后，已經(jīng)停止投加PAC，松散的污泥和粒狀物相互凝聚，聚集在一起，粒狀物粒徑逐漸增加，在第24 天污泥完全顆?；?，比R1 提前了6 天，如圖1(f)為第30 天R2中顆粒污泥形態(tài)。

2.1.2 好氧顆粒污泥的特性

由圖1(c)和圖1(f)可以看出：本實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)器R1 和R2 中均培養(yǎng)出呈橢圓形，顏色為黃色，形狀規(guī)則，邊緣清晰光滑的好氧顆粒污泥。測定表明：這個(gè)時(shí)期R1、R2 中MLSS 分別達(dá)到6500mg/L 和6900mg/L，SVI 分別為35mg/L 左右和25mg/L 左右。由表2 可以看出，反應(yīng)器R2 中顆粒污泥比R1中的污泥含水率較低，相對(duì)密度更大，顆粒強(qiáng)度也更高。說明強(qiáng)化造粒條件下在第8～14 天投加混凝劑形成的好氧顆粒污泥微生物聚集緊密，結(jié)構(gòu)緊湊，具有較良好的沉降性能。

表3 顯示了成熟期兩個(gè)反應(yīng)器內(nèi)顆粒粒徑分布情況，由此可以看出，R1 中顆粒有65%分布在736.9～1941.0μm，而R2 中65%的顆粒粒徑分布在593.9～1664.0μm，說明R2 中顆粒粒徑分布較為均勻，且粒徑明顯小于反應(yīng)器R1，有利于基質(zhì)的傳遞，耐負(fù)荷沖擊能力更強(qiáng)。而R2 中污泥在成熟期SVI 在25%左右，說明R2 中顆粒結(jié)構(gòu)較為緊湊。

圖1 兩種反應(yīng)器分別培養(yǎng)10 天，15 天，30 天的污泥形態(tài)

表2 顆粒污泥的基本特性

表3 顆粒粒徑分布

反應(yīng)器R1 和R2 分別在第6 天和第8 天開始出現(xiàn)細(xì)小顆粒，顆粒在第32天和第25天顆粒成熟（顆粒平均粒徑達(dá)到600μm 視為成熟期）。表4 反映了在顆粒形成期（R1，6～32 天；R2，8～25 天）和成熟期（R1，32 天以后；R2，25 天以后）兩個(gè)反應(yīng)器中COD 和NH4+-N 的平均去除率，結(jié)果表明在顆粒形成期每個(gè)反應(yīng)器的污染物平均去除率均比成熟期時(shí)稍低，這是因?yàn)镻AC 的投加會(huì)對(duì)污泥活性有一定的毒害作用，影響污泥對(duì)污染物的去除效果。對(duì)比兩個(gè)反應(yīng)器，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，兩者對(duì)COD 和NH4+-N 的去除作用差別不大，均具有良好的污染物去除性能。綜上說明混凝劑的投加時(shí)間對(duì)成熟好氧顆粒污泥的去污特性沒有不良影響。

2.2 好氧顆粒污泥中不同EPS 的含量變化

2.2.1 顆粒污泥中EPS 各成分含量變化

EPS 是微生物在一定環(huán)境條件下形成的天然有機(jī)物，對(duì)好氧顆粒的形成和保持有緊密的關(guān)系。圖2 為反應(yīng)器R1、R2 隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加不同組分EPS 含量的變化情況。

由圖2 可知，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，兩個(gè)反應(yīng)器中EPS 總量和蛋白質(zhì)（PN）、多糖（PS）的含量變化趨勢大致相同：在顆?；M(jìn)程中，EPS 總量和PN 含量大幅增加，在顆粒形成階段達(dá)到最高，之后兩者含量均逐漸降低，在顆粒成熟時(shí)期趨于穩(wěn)定；而PS 的含量只有在反應(yīng)器啟動(dòng)初期有小幅增長，之后呈波動(dòng)變化，說明顆粒的形成與PS 的含量相關(guān)性不大。PN 的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PS，在EPS 中占較大的比例。

表4 COD、NH4+-N 的去除率

圖2 EPS 總量、蛋白質(zhì)和多糖含量變化情況

在反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)，R1、R2 中的EPS 總量分別為45.46mg/gMLSS 和46.11mg/gMLSS，PN 的濃度分別分別為29.76mg/gMLSS 和30.23mg/gMLSS。運(yùn)行初期（運(yùn)行第一周），兩個(gè)反應(yīng)器中EPS 總量和PN 濃度均有增加，但R1 的增長幅度小于R2，這可能是由于混凝劑的投加對(duì)微生物的毒害作用影響了胞外聚合物的合成或分泌。之后反應(yīng)器內(nèi)污泥量不斷增加，微生物也迅猛增殖，分泌大量EPS，EPS 含量迅速增加。R1 中EPS 和PN 含量的峰值濃度分別是109.26mg/gMLSS 和92.72mg/gMLSS，R2中EPS 和PN 含量最高達(dá)到123.15mg/gMLSS 和101.92mg/gMLSS。縮短沉降時(shí)間可能會(huì)刺激細(xì)胞產(chǎn)生多糖[15]，因此在反應(yīng)器啟動(dòng)階段反應(yīng)器R1 和R2 中PS 的含量分別從10.31mg/gMLSS、10.07mg/ gMLSS 增 加 到 14.53mg/gMLSS 和 15.92mg/ gMLSS，在之后的污泥培養(yǎng)過程中多糖含量無明顯變化。此時(shí)反應(yīng)器內(nèi)的污泥處于顆粒形成階段。

在顆粒成熟時(shí)期，EPS 總量及其各組分的含量比顆粒形成階段略有降低均有穩(wěn)定的趨勢。R1 中EPS、PN、PS 的平均含量分別為 82.66mg/ gMLSS、63.43mg/gMLSS、11.87mg/gMLSS，R2中 EPS、PN、PS 的平均含量分別為 94.98mg/ gMLSS、72.91mg/g MLSS、13.39mg/gMLSS。

EPS 帶有大量負(fù)電荷而呈負(fù)電性，在7～14 天時(shí)反應(yīng)器中EPS 總量和PN 的濃度均比1～7 天時(shí)高，在此時(shí)投加的PAC 和水中的陽離子能中和更多的EPS中的負(fù)電基團(tuán)，減小細(xì)胞或污泥絮體之間的靜電斥力，增加了相互之間的親和力，有利于顆粒污泥的形成； EPS 中PN 容易與金屬離子通過靜電作用而鍵和[16]，降低細(xì)胞表面的負(fù)電性，促進(jìn)污泥的絮凝作用，同時(shí)PN 中含有大量疏水基團(tuán)，其含量的變化會(huì)改變微生物的表面性質(zhì)，從而促進(jìn)污泥的顆?；M(jìn)程；其次，在反應(yīng)器R2 中EPS 含量從整體上高于R1 中的含量，EPS 能夠通過架橋作用使微生物群體形成三維結(jié)構(gòu)，使微生物之間結(jié)合緊密更好的進(jìn)行生化作用，微生物顆粒結(jié)構(gòu)也更堅(jiān) 固[1]。綜上可知，在第7～14 天投加混凝劑更有利于污泥的凝聚作用，促進(jìn)顆粒污泥的形成，進(jìn)而使顆粒污泥的形成時(shí)間更短。

2.2.2 PN/PS 的變化

圖3 顯示了兩個(gè)反應(yīng)器在運(yùn)行過程中蛋白質(zhì)與多糖的比值（PN/PS）的變化情況。

由圖3 可以看出：在好氧顆粒污泥形成過程中，PN/PS 呈明顯增大趨勢，隨著顆粒穩(wěn)定，該比值略有下降，并在顆粒成熟穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)。啟動(dòng)時(shí)反應(yīng)器R1 和R2 的PN/PS 值分別為2.89 和3.00，在顆粒形成時(shí)期最高分別達(dá)到7.16 和7.83，比啟動(dòng)時(shí)增加了超過2.5 倍，這與張麗麗等[17]和Tay 等[18]的研究結(jié)果相似。

圖3 反應(yīng)器運(yùn)行過程中PN/PS 的變化情況

在本實(shí)驗(yàn)中，在顆粒形成過程中，PN/PS 逐漸增大，污泥的表面疏水性隨PN/PS 值的增加而增 加[17]，細(xì)胞表面疏水性的增加與顆粒污泥的形成有密切聯(lián)系[19]。細(xì)胞疏水性能的增加能夠降低細(xì)胞Gibbs 表面自由能，加強(qiáng)細(xì)胞間的親和力，促進(jìn)細(xì)胞聚集，有利于形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的好氧顆粒。細(xì)菌一般帶有負(fù)電荷，EPS 中含有帶正電荷的氨基和帶有負(fù)電荷的羧基和磷酸基，PN 含量的增加能夠中和PS 中負(fù)電官能團(tuán)所產(chǎn)生的負(fù)電荷，從而降低了微生物表面的負(fù)電荷，降低微生物細(xì)胞的Zeta 電位，根據(jù)DLVO 理論，這樣可以減小細(xì)胞之間的靜電斥力，有利于污泥聚集，PN/PS 的增大增加了這種趨勢，有利于顆粒的形成。也就是說EPS 中PN/PS 比值的提高可以促進(jìn)污泥顆粒化進(jìn)程。

2.3 EPS 不同組分的空間分布

多重?zé)晒馊旧▓D4）顯示兩個(gè)反應(yīng)器的顆粒污泥中活細(xì)胞及不同EPS 的空間分布情況。

R1 的EPS染色結(jié)果[圖4(R1)]表明：蛋白質(zhì)（綠色）和α-呋喃葡萄糖和α-甘露糖（淺藍(lán)色）都均勻分布在好氧顆粒污泥整個(gè)斷面上，分布情況較為類似；β-D-呋喃葡萄糖（藍(lán)色）大部分分布在顆粒的外側(cè)；脂類（黃色）大部分分布在顆粒內(nèi)部，少量散落在顆粒外側(cè)；活細(xì)胞（紅色）集中分布在顆粒內(nèi)部。R2 的多重?zé)晒馊旧玔圖4(R2)]呈現(xiàn)出和反應(yīng)器R1 不同的分布特點(diǎn)。R2 的顆粒污泥中，蛋白質(zhì)和α-呋喃葡萄糖和α-甘露糖在整個(gè)顆粒斷面上均有分布，且外側(cè)分布較多；β-D-呋喃葡萄糖集中分布在顆粒核心位置；脂類大部分分布在顆粒外側(cè)，只有少量分布在顆粒核心位置；活細(xì)胞分布在顆粒 外側(cè)。

反應(yīng)器R1 和R2 中蛋白質(zhì)和α-呋喃葡萄糖和α-甘露糖在好氧顆粒污泥斷面上均有分布，猜測這兩種物質(zhì)對(duì)顆粒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的保持有重要作用。蛋白質(zhì)顏色比較明顯，亮度高于EPS其他成分，說明其含量比EPS其他組分的含量多，可以認(rèn)為蛋白質(zhì)為EPS 的主要組成部分。Chen 等[20]發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)分布在顆粒的內(nèi)部，α-呋喃葡萄糖和α-甘露糖分布在顆粒外側(cè)；高景峰等[21]的研究結(jié)果與反應(yīng)器R1 相符。

反應(yīng)器R1 中的β-D-呋喃葡萄糖集中分布在顆粒外側(cè)，與高景峰等[22]和Chen 等[23]的研究結(jié)果相似。而反應(yīng)器R2 中呈現(xiàn)出β-D-呋喃葡萄糖分布在顆粒內(nèi)核的特點(diǎn)，Chen 等[14]對(duì)以乙酸鈉和丙酸鈉作為附加碳源培養(yǎng)的好氧顆粒污泥進(jìn)行染色，發(fā)現(xiàn)處理乙酸鈉廢水的顆粒污泥和處理苯酚廢水的顆粒污泥中β-D-呋喃葡萄糖均分布在顆粒內(nèi)核處。而Adav 等[24]通過對(duì)經(jīng)過水解酶處理的顆粒染色，發(fā)現(xiàn)只有β-D-呋喃葡萄糖的水解會(huì)引起顆粒解體，認(rèn)為β-D-呋喃葡萄糖為顆粒的骨架，對(duì)顆粒的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響最大。

由圖4 可以看出脂類的分布情況與活細(xì)胞較為相似，且有活細(xì)胞分布的范圍均有脂類出現(xiàn)，推測活細(xì)胞新陳代謝會(huì)產(chǎn)生脂類，細(xì)胞的凋亡可能會(huì)釋放少量脂類。Adav 等[24]的研究發(fā)現(xiàn)脂類分布在顆粒外側(cè)，與本研究中反應(yīng)器R2 的結(jié)果相似；Adav等[25]的研究發(fā)現(xiàn)脂類在整個(gè)顆粒斷面均有分布，與本研究結(jié)果不同。

R1 中顆粒污泥的活細(xì)胞分布在顆粒內(nèi)部，而R2 中的活細(xì)胞存在于相對(duì)外層位置，推測這與顆粒的形成過程有密切關(guān)系。反應(yīng)器R1 中，微生物是在顆粒形成過程中以填充的形式進(jìn)入顆粒內(nèi)部，基質(zhì)和氧氣充足，細(xì)胞能夠正常新陳代謝，形成了活細(xì)胞獨(dú)特的分布情況。反應(yīng)器R2 運(yùn)行過程中，首先形成內(nèi)部“晶核”，微生物不斷包裹內(nèi)核，形成顆粒，氧氣和基質(zhì)受到傳質(zhì)阻力，不能到達(dá)顆粒內(nèi)部，不足以支持細(xì)胞的生命活動(dòng)，導(dǎo)致顆粒污泥內(nèi)核位置不存在活細(xì)胞。McSwain 等[26]和Lee 等[27]研究發(fā)現(xiàn)活細(xì)胞分布在顆粒外側(cè)，與R2的結(jié)果相同。

在本實(shí)驗(yàn)中，對(duì)比兩個(gè)反應(yīng)器，在不同時(shí)間投加PAC，顆粒污泥中不同組分的EPS呈現(xiàn)出不同的分布特點(diǎn)。其中分布最廣泛的是蛋白質(zhì)和α-呋喃葡萄糖和α-甘露糖，受到PAC 投加影響最小，而β-D-呋喃葡萄糖、脂類和活細(xì)胞空間分布情況各不同。每個(gè)反應(yīng)器中，顆粒污泥中的α-呋喃葡萄糖和α-甘露糖和β-D-呋喃葡萄糖的分布范圍和數(shù)量都很不相同，說明這兩種物質(zhì)的生成環(huán)境和其對(duì)顆粒污泥形成和穩(wěn)定性的影響均有所不同。對(duì)比國內(nèi)外研究和本實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同操作條件下所培養(yǎng)顆粒的EPS 及活細(xì)胞的分布有很大的不同，但其分布形成原因仍不很明確，有待進(jìn)一步研究。

3 結(jié) 論

（1）在反應(yīng)器運(yùn)行第8～14 天投加PAC 比在第1～7 天投加混凝劑形成顆粒更快，且形成的顆粒形狀規(guī)則，粒徑分布均勻，結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)械強(qiáng)度好，對(duì)污染物的去除效率良好，具有良好的沉降性能。

（2）顆粒污泥中不同EPS含量變化結(jié)果表明：顆粒形成過程中，污泥中EPS總量和蛋白質(zhì)呈現(xiàn)出增加的趨勢，多糖含量稍有增加，之后EPS含量和蛋白質(zhì)略有下降，并在顆粒穩(wěn)定后趨于穩(wěn)定，而多糖含量始終變化不大；并且在8～14 天投加PAC，污泥中EPS總量和蛋白質(zhì)含量較高，更有利于污泥顆?；?。

（3）混凝劑的投加時(shí)間對(duì)EPS 和活細(xì)胞的空間分布有較大影響。蛋白質(zhì)和α-呋喃葡萄糖、α-甘露糖的分布較為均勻，受操作條件不同的影響較小，而β-D-呋喃葡萄糖、脂類和活細(xì)胞在不同操作條件下分布較為不同，在1～7 天投加PAC 形成的顆粒中β-D-呋喃葡萄糖分布在顆粒外側(cè)，脂類大部分則集中在顆粒內(nèi)部，活細(xì)胞分布在顆粒內(nèi)部；在8～14 天投加PAC 形成的顆粒中β-D-呋喃葡萄糖分布在內(nèi)核位置，活細(xì)胞和大部分脂類分布在顆粒外側(cè)。

圖4 好氧顆粒污泥的多重?zé)晒馊旧?/p>

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