【摘要】： 胞外聚合物(extracelluar polymeric substances, EPS)是活性污泥的第三大組份,對(duì)重金屬有良好的富集作用,由于其重要特性和位置而成為研究熱點(diǎn)。目前關(guān)于EPS的組成、性質(zhì)、提取方法、對(duì)多種重金屬的富集作用等方面研究均取得了一定進(jìn)展,但關(guān)于其吸附重金屬的效能和機(jī)制研究較少,針對(duì)重金屬污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀和現(xiàn)存技術(shù)成本高等局限性,本文考察了剩余污泥胞外聚合物對(duì)水中和土壤中典型污染重金屬(Cd~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+))的吸附效能,并對(duì)其機(jī)制作了研究,最終在剩余污泥減容減量的同時(shí)用于重金屬污染的控制,達(dá)到以廢治污的目的。 本文首先以三種廣泛存在的活性污泥(市政污水污泥、飲料廢水好氧污泥、飲料廢水厭氧污泥)為研究對(duì)象,考察了提取方法對(duì)污泥胞外聚合物組分性質(zhì)的影響規(guī)律,并分析了EPS對(duì)活性污泥脫水性能影響和影響機(jī)制,確定以蒸汽提取法為最佳提取方法,-20℃為EPS最佳儲(chǔ)存溫度, EPS的提取有助于污泥的減容減量。 根據(jù)以上研究,模擬市政污水和飲料廢水培養(yǎng)污水污泥提取EPS,以其為吸附劑考察pH值、EPS投加量、吸附時(shí)間對(duì)水中Cd~(2+)、Zn~(2+)吸附效能的影響規(guī)律、熱力學(xué)吸附特征及共存離子對(duì)胞外聚合物吸附Cd~(2+)、Zn~(2+)的影響,結(jié)果表明,胞外聚合物對(duì)Cd~(2+)和Zn~(2+)吸附較好,在初始投加濃度為20mg/L條件下,最佳pH值均為6,EPS最佳投加量分別為375mg/L和250mg/L,此時(shí),EPSⅠ吸附率約為27mg/g和47.5mg/g,EPSⅡ?qū)d~(2+)和Zn~(2+)吸附率分別約為19.5mg/g和40.5mg/g,EPSⅢ吸附率約為17mg/g和37mg/g。三種EPS對(duì)Cd~(2+)和Zn~(2+)的吸附過程均可分為快速吸附～慢速吸附～吸附平衡三個(gè)階段, Langmuir方程可描述三種EPS在常溫下對(duì)Zn~(2+)和Cd~(2+)的熱力學(xué)過程,EPS對(duì)Zn~(2+)的吸附能力大于Cd~(2+)。 本文考察了EPS對(duì)兩種不同性質(zhì)土壤中Cd~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的吸附效能,分析了pH值、EPS濃度、吸附時(shí)間對(duì)吸附效能的影響規(guī)律,并考察了EPS處理前后土壤性質(zhì)的變化,和EPS從土壤中提取重金屬的動(dòng)力學(xué),最后通過分析土壤中金屬形態(tài)解釋了EPS去除土壤中重金屬的機(jī)制。結(jié)果表明,EPS濃度、pH、吸附時(shí)間均對(duì)EPS去除土壤中Pb~(2+),Cd~(2+)和Zn~(2+)影響較大,EPSⅠ效果最好,土壤A ,Pb,Cd和Zn分別在pH3~6.5,4.5~6.0和3.0時(shí)取得最大去除率,分別約為50%、60%和70%;土壤B,Pb、Cd和
【圖文】：

(a)EPS 與細(xì)胞位置結(jié)構(gòu) (b) 污泥掃描電鏡圖片（ Ⅰ ×5000, Ⅱ ×500）圖1-1 污泥絮體中EPS與微生物位置Fig.1-1 Station of EPS in sludge細(xì)胞EPSⅠⅡ

1-2 EPS 在活性污泥中結(jié)構(gòu)電鏡圖（×500Fig.1-2 Architecture of EPS in sludgeEPS的另一個(gè)顯著特性是其疏水性電反應(yīng)。水分子的永久偶極與EPS中電反應(yīng)，EPS中羧酸和羥基在靜電反
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：X703

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本文編號(hào)：2630053