申請(qǐng)日2015.11.24

　　公開(公告)日2016.02.03

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

　　摘要

　　一種生物脫氮污泥緊密結(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。采用超聲的方法，超聲強(qiáng)度為180-220W，超聲時(shí)間5min-20min可以快速高效地提取生物脫氮類污泥胞外聚合物，提供此類污泥TB-EPS中蛋白質(zhì)、多糖及DNA的最優(yōu)提取方法，為后續(xù)準(zhǔn)確定量及研究污水處理過程中生物脫氮污泥性狀提供技術(shù)參數(shù)。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種針對(duì)生物脫氮類污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)提取方法，其特征在于：包括以下步驟

　　生物脫氮污泥系統(tǒng)中污泥混合液懸浮固體濃度(MLSS)平均值為2000-3000mg/L，污泥體積指數(shù)(SVI)平均值為70-130mL/g，系統(tǒng)氨氮去除率為100%;針對(duì)此生物脫氮污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物 (TB-EPS)蛋白質(zhì)和多糖提取采用超聲的方法，超聲強(qiáng)度為180-220W，超聲時(shí)間5min-20min。

　　2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，將生物脫氮污泥提取完疏松型胞外聚合物(LB-EPS)后的污泥底物用1*PBS溶液恢復(fù)原體積，然后進(jìn)行超聲。

　　3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，生物脫氮污泥系統(tǒng)中污泥混合液懸浮固體濃度(MLSS)平均值為2700mg/L，污泥體積指數(shù)(SVI)平均值為98mL/g。

　　4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，系統(tǒng)進(jìn)水總氮平均值為 71.6mg/L。

　　5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，超聲強(qiáng)度為192W，超聲時(shí)間20min。

　　說明書

　　一種生物脫氮污泥緊密結(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(duì)生物脫氮污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)提取方法，可以快速高效地提取生物脫氮類污泥胞外聚合物，為后續(xù)蛋白質(zhì)、多糖及DNA的準(zhǔn)確定量提供穩(wěn)定高效的提取方法，有助于后續(xù)污水處理過程中生物脫氮污泥性狀的研究。

　　背景技術(shù)

　　胞外聚合物(ExtracellularPolymericSubstances，EPS)是在一定環(huán)境條件下由微生物，主要是細(xì)菌，分泌于體外的一些高分子聚合物。主要成分與微生物的胞內(nèi)成分相似，是一些高分子物質(zhì)，如多糖、蛋白質(zhì)和核酸等聚合物。研究報(bào)道認(rèn)為EPS作為活性污泥中除細(xì)胞和水分之外的重要成分，其主要來源于微生物細(xì)胞代謝的分泌物、細(xì)胞自溶產(chǎn)生的聚合物、細(xì)胞脫落的表面物質(zhì)及進(jìn)水基質(zhì)中的相關(guān)組分，其含量約占活性污泥總有機(jī)質(zhì)50%～90%。

　　近年來，有學(xué)者提出了EPS分層組分劃分:黏液層(slime)、松散附著EPS(looselyboundextracellularpolymericsubstances，LB-EPS)和緊密黏附EPS(tightlyboundextracellularpolymericsubstances，TB-EPS)。EPS的組分及含量對(duì)活性污泥的絮凝、沉降及脫水等操作性能有著重要的影響。EPS提取所選方法要盡可能準(zhǔn)確地將其從細(xì)胞表面提取分離出來，并且需要溫和的提取方法，避免細(xì)胞的內(nèi)聚物泄漏到胞外，造成細(xì)胞的裂解和溶解。對(duì)胞外多聚物(EPS)的提取通常以EPS中核酸的相對(duì)含量作為檢驗(yàn)細(xì)胞破壞程度的標(biāo)準(zhǔn)。目前，對(duì)EPS的提取大致分為物理和化學(xué)兩大類方法，但各自都有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，例如：在眾多提取方法中,甲醛-NaOH法因具有較強(qiáng)的提取能力，但會(huì)對(duì)后續(xù)測(cè)定產(chǎn)生影響，雖然在提取EPS之后,可以采用透析法去除殘留的甲醛，然而,透析過程通常需要很長時(shí)間且容易造成EPS損失,增加測(cè)定誤差，至今對(duì)污泥EPS的提取仍無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法。

　　為了更好地研究污泥各層的EPS及其組分對(duì)污泥性能的影響，需要針對(duì)不同污泥采取更具針對(duì)性的優(yōu)化提取方法，準(zhǔn)確地對(duì)污泥中的緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)進(jìn)行提取，從而準(zhǔn)確定量分析EPS中各組分含量，評(píng)價(jià)污泥特性。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)上述研究的不足之處，本發(fā)明提供一種針對(duì)生物脫氮類污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)提取方法，可以快速高效地提取生物脫氮類污泥胞外聚合物，為后續(xù)蛋白質(zhì)、多糖及DNA的準(zhǔn)確定量提供穩(wěn)定高效的提取方法，以便后續(xù)進(jìn)行生物脫氮污泥特性的研究。

　　一種針對(duì)生物脫氮類污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)提取方法，其特征在于：包括以下步驟

　　生物脫氮污泥系統(tǒng)中污泥混合液懸浮固體濃度(MLSS)平均值為2000-3000mg/L(優(yōu)選2700mg/L)，污泥體積指數(shù)(SVI)平均值為70-130mL/g(優(yōu)選98mL/g)，系統(tǒng)氨氮去除率為100%;針對(duì)此生物脫氮污泥緊密結(jié)合型胞外聚合物(TB-EPS)蛋白質(zhì)和多糖提取采用超聲強(qiáng)度為180-220W，超聲時(shí)間5min-20min，優(yōu)選192W超聲20min。

　　將上述生物脫氮污泥提取完疏松型胞外聚合物(LB-EPS)后的污泥底物用1*PBS溶液恢復(fù)原體積，然后進(jìn)行超聲。

　　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)明提供的針對(duì)生物脫氮污泥胞外聚合物(EPS)提取的優(yōu)化方法主要是針對(duì)生物脫氮功能污泥中緊密結(jié)合型胞外聚合物的提取優(yōu)化方法，確定了提取此類污泥胞外緊密結(jié)合型聚合物的最優(yōu)超聲強(qiáng)度。

　　(2)本發(fā)明提供的主要針對(duì)提取生物脫氮功能污泥中緊密結(jié)合型胞外聚合物的方法，確定了最優(yōu)超聲強(qiáng)度條件下不嚴(yán)重破胞提取緊密結(jié)合型胞外聚合物的最優(yōu)超聲時(shí)間，對(duì)此類污泥中胞外聚合物的提取提供指導(dǎo)參數(shù)。