摘要：以模擬啤酒廢水為底物在IC反應器中進行厭氧污泥顆粒化培養，并對污泥顆粒化過程中胞外多聚物（EPS）的主要成分變化及其與細胞表面疏水性和Zeta電位之間的相互關系進行分析，以此來闡述EPS對污泥顆粒化成核的作用。

研究結果表明，好氧剩余污泥在經過56 d的培養后，平均粒徑由接種時的54.72 μm增長到103.46 μm，實現了厭氧污泥顆粒化成核過程；EPS蛋白質含量（PN）在顆粒化過程中逐漸由接種時的18.1 mg/g增至54.3 mg/g，而EPS多糖含量（PS）則無明顯變化；此外，PN/PS與污泥平均粒徑、細胞表面疏水性（RH）以及Zeta電位之間呈正相關關系，相關系數分別為0.9727、0.9593和0.9274。由此可推測：厭氧污泥顆粒化成核過程的主要作用成分為胞外蛋白質，其可以改變污泥細胞表面疏水性和Zeta電位，從而在厭氧污泥顆粒化過程中有著重要的促進作用。

胞外多聚物（extracellular polymeric substances，EPS）是微生物聚集體的重要組成部分，分布于微生物細胞表面，是細胞莢膜和細胞周圍粘液物質的主要成分，有利于微生物細胞凝聚，在形成與穩定顆粒污泥中起重要作用。EPS作為微生物代謝產物，對污泥的細胞表面疏水性和Zeta電位有重要的影響，EPS的有機組分可以改變細菌絮體的表面特性和污泥的物理化學特性，從而促進細胞間的凝聚和結構穩定。目前大多研究證明，EPS通過改變好氧顆粒污泥的細胞表面疏水性、Zeta電位等性質，從而影響好氧顆粒污泥的形成及穩定。但是對于厭氧顆粒污泥形成過程中EPS與細胞表面疏水性、Zeta電位的變化關系，以及對厭氧顆粒污泥的形成影響還有待研究。

厭氧污泥顆粒化過程是由成核和在核基礎上成熟2個過程組成，因為成核是顆粒化的起點，因此，成核過程對于顆粒化機制的研究具有特別重要的價值。本研究通過對厭氧污泥顆粒化成核過程的胞外多聚物定量分析研究，同時，分析胞外多聚物與細胞表面疏水性、Zeta電位的變化特性，從而揭示厭氧污泥顆粒化成核的本質特性。

1實驗部分

1.1實驗裝置與流程

實驗裝置如圖1所示，IC反應器高2m，直徑0.1m，總體積16L。進水泵將水槽中的廢水泵入循環罐，和回流出水混合，部分廢水再由循環泵由反應器底部泵入反應器，循環罐中安裝有一個立管，厭氧反應器的出水被收集在立管中，部分出水從立管的底部與原廢水相混合，其余出水會從立管中溢流排出。產氣經三相分離器后，由氣體流量計測量產氣量。反應器外部設有保溫夾套，通過恒溫水浴箱水流循環保持反應器溫度在（37±1）°C。具體參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。

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