申請日2015.11.24

　　公開(公告)日2016.01.27

　　IPC分類號(hào)C07K1/14; C08B37/00; C02F11/02

　　摘要

　　一種0092型絲狀菌高膨脹污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)提取方法，涉及污水生物處理領(lǐng)域。發(fā)生0092型絲狀菌高膨脹污泥系統(tǒng)，針對此0092型絲狀菌高膨脹污泥EPS中TB層蛋白質(zhì)和多糖采用普通超聲方法提取或采用甲醛加超聲的方法提取，超聲強(qiáng)度為96-288W，時(shí)間為10min。可以快速高效地提取以0092型絲狀菌為優(yōu)勢絲狀菌高膨脹污泥TB-EPS，為后續(xù)蛋白質(zhì)、多糖及DNA的準(zhǔn)確定量提供了穩(wěn)定高效的提取方法。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種0092型絲狀菌高膨脹污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS) 提取的優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　發(fā)生0092型絲狀菌高膨脹污泥系統(tǒng)，針對此0092型絲狀菌高膨脹污泥EPS中TB層蛋白質(zhì)和多糖采用普通超聲方法提取，將提取完疏松型胞外聚合物(LB-EPS)后的污泥底物用1倍體積PBS溶液恢復(fù)原體積，然后超聲，超聲強(qiáng)度為96-288W，時(shí)間為10min;

　　或發(fā)生0092型絲狀菌高膨脹污泥系統(tǒng)，針對此0092型絲狀菌高膨脹污泥EPS中TB層蛋白質(zhì)和多糖采用甲醛加超聲的提取方法，為：將提取完疏松型胞外聚合物(LB-EPS)后的污泥底物用1倍體積PBS溶液恢復(fù)原體積，然后加入甲醛，并于4℃條件冷藏保存1h，然后超聲，超聲強(qiáng)度為96-288W，時(shí)間為10min。

　　2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，高膨脹污泥的DSVI值為1800-2000mL/g,平均MLSS為1500-3500mg/L。

　　3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，針對DSVI值為2000mL/g, 平均MLSS為1500mg/L的0092型絲狀菌膨脹污泥，采用普通超聲方法時(shí)，超聲強(qiáng)度為96W;采用甲醛加超聲的提取方法時(shí)，超聲強(qiáng)度為288W。

　　4.按照權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，采用質(zhì)量百分含量 36.5%甲醛以60ul/10ml恢復(fù)原體積的污泥底物的量添加。

　　說明書

　　一種0092型絲狀菌高膨脹污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)提取方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及污水生物處理領(lǐng)域，提供一種針對0092型絲狀菌高膨脹污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)提取的優(yōu)化方法，可以快速高效地提取以 0092型絲狀菌為優(yōu)勢絲狀菌高膨脹污泥TB-EPS，為后續(xù)蛋白質(zhì)、多糖及DNA 的準(zhǔn)確定量提供了穩(wěn)定高效的提取方法。

　　背景技術(shù)

　　胞外聚合物(extracellularpolymericsubstances，EPS)是微生物在一定的環(huán)境條件下，代謝過程分泌的包圍在細(xì)胞壁外的多聚物，EPS主要包含蛋白質(zhì)、多糖和核酸等聚合物，一般認(rèn)為EPS占活性污泥總有機(jī)質(zhì)的50%～90%。 EPS對污泥絮體的束水容量具有重大影響，污泥中大部分的水結(jié)合在EPS 中，因此EPS被認(rèn)為是影響污泥脫水性能的最主要因素。同時(shí)，有研究表明 EPS中的主要成分蛋白質(zhì)、糖類等的含量都與污泥體積指數(shù)(SVI)成正相關(guān)，EPS的存在改變了污泥表面電荷，從而直接影響了污泥的沉降性。因此，準(zhǔn)確高效提取并定量EPS對研究污泥沉降性能及污泥膨脹狀況具有十分重要的意義。

　　目前對污泥中EPS提取的方法主要有加熱提取、離心提取、堿性提取、乙醇提取、陽離子交換樹脂提取、聲處理與CER交換相結(jié)合的提取方法。EP S提取的一個(gè)關(guān)鍵要素是所選的方法不但能夠準(zhǔn)確地將其從細(xì)胞表面分離出來，而且要足夠溫和，避免引起細(xì)胞的裂解和溶解，從而導(dǎo)致細(xì)胞的內(nèi)聚物泄漏到胞外，造成EPS數(shù)量和成分分析的誤差，一般采取EPS中DNA的相對含量作為檢驗(yàn)細(xì)胞相對破裂程度的標(biāo)準(zhǔn)。

　　然而，針對不同特性的污泥，固定的污泥胞外聚合物的分層及提取方法對其提取效率高高不同，目前缺乏針對不同特性污泥開發(fā)不同的提取方法，尤其缺乏針對已發(fā)生絲狀菌膨脹的污泥，其污泥特性與普通污泥的特性完全不同，對其EPS中蛋白質(zhì)和多糖的提取更需高效穩(wěn)定，從而來分析其對膨脹污泥沉降特性的影響。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對上述研究的不足之處，本發(fā)明提供針對0092型絲狀菌高膨脹污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)提取的優(yōu)化方法，可以快速高效地提取0092絲狀菌引起的高膨脹污泥TB-EPS中蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，但是不破胞，為后續(xù)蛋白質(zhì)、多糖及DNA的準(zhǔn)確定量提供了穩(wěn)定高效的提取方法，為分析其對污泥沉降性能提供基礎(chǔ)。

　　針對0092型絲狀菌高膨脹污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)中蛋白質(zhì)和多糖提取的優(yōu)化方法，其特征在于：

　　發(fā)生0092型絲狀菌高膨脹污泥系統(tǒng)，針對此0092型絲狀菌高膨脹污泥 EPS中TB層蛋白質(zhì)和多糖采用普通超聲方法提取，將提取完疏松型胞外聚合物(LB-EPS)后的污泥底物用1倍體積PBS溶液恢復(fù)原體積，然后超聲，超聲強(qiáng)度為96-288W(優(yōu)選96W)，時(shí)間為10min。

　　或發(fā)生0092型絲狀菌高膨脹污泥系統(tǒng)，針對此0092型絲狀菌高膨脹污泥EPS中TB層蛋白質(zhì)和多糖采用甲醛加超聲的提取方法，為：將提取完疏松型胞外聚合物(LB-EPS)后的污泥底物用1倍體積PBS溶液恢復(fù)原體積，然后加入甲醛，并于4℃條件冷藏保存1h，然后超聲，超聲強(qiáng)度為96-288W (優(yōu)選288W)，時(shí)間為10min。

　　上述高膨脹污泥一般DSVI值為1800-2000mL/g(優(yōu)選2000mL/g),平均 MLSS為1500-3500mg/L(優(yōu)選1500mg/L)，

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)本發(fā)明提供的0092型絲狀菌高膨脹污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物 (TB-EPS)提取的優(yōu)化方法是專門針對提取發(fā)生以0092型絲狀菌為優(yōu)勢菌種的高膨脹污泥中緊密結(jié)合型胞外聚合物的方法，對此類膨脹污泥中TB-EPS提取更具針對性。

　　(2)針對平均DSVI值為2000mL/g,平均MLSS為1500mg/L，類的0092 型絲狀菌高膨脹污泥EPS中TB層蛋白質(zhì)和多糖提取普通超聲最優(yōu)方法為：超聲強(qiáng)度為96W，時(shí)間為10min，提取出緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)中蛋白質(zhì)、多糖及DNA分別為56.14、6.74及3.8mg/L,DNA百分含量為5.70%, 未出現(xiàn)嚴(yán)重破胞。

　　(3)本發(fā)明分別提供了普通超聲法和甲醛加超聲法對以0092型絲狀菌高膨脹污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物提取的優(yōu)化方法，使得針對此類污泥中污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物提取具有選擇性和針對性。針對平均DSVI值為 2000mL/g,平均MLSS為1500mg/L的0092型絲狀菌高膨脹污泥EPS中TB 層蛋白質(zhì)和多糖提取甲醛加超聲最優(yōu)方法為：超聲強(qiáng)度為288W，時(shí)間為 10min，提取出緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)中蛋白質(zhì)、多糖及DNA分別為66.23、14.68及3.5mg/L,DNA百分含量為4.15%,未出現(xiàn)嚴(yán)重破胞。