[发明专利]一种0092型丝状菌高膨胀污泥紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水生物处理领域，提供一种针对0092型丝状菌高膨胀污泥紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)提取的优化方法，可以快速高效地提取以0092型丝状菌为优势丝状菌高膨胀污泥TB-EPS，为后续蛋白质、多糖及DNA的准确定量提供了稳定高效的提取方法。

背景技术

胞外聚合物(extracellularpolymericsubstances，EPS)是微生物在一定的环境条件下，代谢过程分泌的包围在细胞壁外的多聚物，EPS主要包含蛋白质、多糖和核酸等聚合物，一般认为EPS占活性污泥总有机质的50％～90％。EPS对污泥絮体的束水容量具有重大影响，污泥中大部分的水结合在EPS中，因此EPS被认为是影响污泥脱水性能的最主要因素。同时，有研究表明EPS中的主要成分蛋白质、糖类等的含量都与污泥体积指数(SVI)成正相关，EPS的存在改变了污泥表面电荷，从而直接影响了污泥的沉降性。因此，准确高效提取并定量EPS对研究污泥沉降性能及污泥膨胀状况具有十分重要的意义。

目前对污泥中EPS提取的方法主要有加热提取、离心提取、碱性提取、乙醇提取、阳离子交换树脂提取、声处理与CER交换相结合的提取方法。EPS提取的一个关键要素是所选的方法不但能够准确地将其从细胞表面分离出来，而且要足够温和，避免引起细胞的裂解和溶解，从而导致细胞的内聚物泄漏到胞外，造成EPS数量和成分分析的误差，一般采取EPS中DNA的相对含量作为检验细胞相对破裂程度的标准。

然而，针对不同特性的污泥，固定的污泥胞外聚合物的分层及提取方法对其提取效率高高不同，目前缺乏针对不同特性污泥开发不同的提取方法，尤其缺乏针对已发生丝状菌膨胀的污泥，其污泥特性与普通污泥的特性完全不同，对其EPS中蛋白质和多糖的提取更需高效稳定，从而来分析其对膨胀污泥沉降特性的影响。

发明内容

针对上述研究的不足之处，本发明提供针对0092型丝状菌高膨胀污泥紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)提取的优化方法，可以快速高效地提取0092丝状菌引起的高膨胀污泥TB-EPS中蛋白质和多糖等物质，但是不破胞，为后续蛋白质、多糖及DNA的准确定量提供了稳定高效的提取方法，为分析其对污泥沉降性能提供基础。

针对0092型丝状菌高膨胀污泥紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)中蛋白质和多糖提取的优化方法，其特征在于：

发生0092型丝状菌高膨胀污泥系统，针对此0092型丝状菌高膨胀污泥EPS中TB层蛋白质和多糖采用普通超声方法提取，将提取完疏松型胞外聚合物(LB-EPS)后的污泥底物用1倍体积PBS溶液恢复原体积，然后超声，超声强度为96-288W(优选96W)，时间为10min。

或发生0092型丝状菌高膨胀污泥系统，针对此0092型丝状菌高膨胀污泥EPS中TB层蛋白质和多糖采用甲醛加超声的提取方法，为：将提取完疏松型胞外聚合物(LB-EPS)后的污泥底物用1倍体积PBS溶液恢复原体积，然后加入甲醛，并于4℃条件冷藏保存1h，然后超声，超声强度为96-288W(优选288W)，时间为10min。

上述高膨胀污泥一般DSVI值为1800-2000mL/g(优选2000mL/g),平均MLSS为1500-3500mg/L(优选1500mg/L)，

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明提供的0092型丝状菌高膨胀污泥紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)提取的优化方法是专门针对提取发生以0092型丝状菌为优势菌种的高膨胀污泥中紧密结合型胞外聚合物的方法，对此类膨胀污泥中TB-EPS提取更具针对性。

(2)针对平均DSVI值为2000mL/g,平均MLSS为1500mg/L，类的0092型丝状菌高膨胀污泥EPS中TB层蛋白质和多糖提取普通超声最优方法为：超声强度为96W，时间为10min，提取出紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)中蛋白质、多糖及DNA分别为56.14、6.74及3.8mg/L,DNA百分含量为5.70％,未出现严重破胞。