[发明专利]一种从硝化污泥中提取微生物胞外聚合物的方法

说明书

一种从硝化污泥中提取微生物胞外聚合物的方法，其包括以下步骤：(1)预处理阳离子交换树脂；(2)利用用作提取体系的溶液预处理硝化污泥；(3)将预处理后的硝化污泥与预处理后的阳离子交换树脂混合，先后进行振荡和静置；(4)将步骤(3)静置后的硝化污泥和上清液混合物离心；以及，(5)将步骤(4)离心得到的上清液进行过滤，得到所述微生物胞外聚合物。在本发明的方法中，对树脂进行浸泡处理、抽滤去除去离子水有利于树脂中的空隙张开，增加与EPS离子的交换速率，提高提取速率。另一方面，采用NaCl溶液作为提取体系，能更好地维持渗透压，有利于置换出EPS网状结构中的离子核心，从而使EPS溶于提取体系，提高EPS的提取效率。

技术领域

本申请属于废水生物处理的技术领域，具体涉及一种从硝化污泥中提取微生物胞外聚合物的方法。

背景技术

微生物胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances，EPS)作为包裹在细胞周围的生物大分子物质，是菌体与外界环境相互作用的直接媒介，对污泥团聚以及在载体表面附着的过程起着重要的作用。微生物胞外结构主要为EPS是由微生物合成分泌到细胞体外的高分子聚合物，一般为多糖、核酸和蛋白质等物质组成。一般认为，EPS具有一定结构作用，将细菌包裹在内，相当于微生物生长的直接微环境，同时起到保护微生物的作用。

近年来，EPS因其出色的絮凝和吸附性能，被广泛应用于给水处理、污水处理和污泥处理等领域中。在当今环境污染日益严重的背景下，EPS作为一种新型的絮凝剂、吸附剂，将其规模化生产、应用，可以在很大程度上减轻环境负担。

EPS的化学成分复杂，含量多变，为了对EPS进行含量测定，需要对其进行有效提取。目前的提取方法，EPS的产量低，远低于热提法等其他EPS提取方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从硝化污泥中提取微生物胞外聚合物的方法，其包括以下步骤：(1)预处理阳离子交换树脂；(2)利用用作提取体系的溶液预处理硝化污泥；(3)将预处理后的硝化污泥与预处理后的阳离子交换树脂混合，先后进行振荡和静置；(4)将步骤(3)静置后的硝化污泥和上清液混合物离心；以及，(5)将步骤(4)离心得到的上清液进行过滤，得到所述微生物胞外聚合物。

优选地，在步骤(1)中，用去离子水浸泡所述阳离子交换树脂2h，之后通过抽滤去除去离子水，得到预处理后的阳离子交换树脂。

优选地，在步骤(2)中，所述用作提取体系的溶液是0.1mol/L的NaCl溶液。

优选地，在步骤(1)中，用去离子水浸泡所述阳离子交换树脂2h，之后通过抽滤除去去离子水，得到预处理后的阳离子交换树脂；

优选地，在步骤(2)中，将硝化污泥在4000rpm下离心10min之后弃去上清液，用0.1mol/L NaCl溶液冲洗沉淀三次，再用0.1mol/L NaCl溶液重悬沉淀，得到预处理后的硝化污泥；在步骤(3)中，将预处理后的硝化污泥与预处理后的阳离子交换树脂混合，在200rpm、4℃下振荡3h之后静置3min；在步骤(4)中，将步骤(3)静置后的硝化污泥和上清液混合物在9000rpm、4℃下离心20min；在步骤(5)中，用0.45um醋酸纤维薄膜将步骤(4)离心得到的上清液进行过滤，得到所述微生物胞外聚合物。

在本发明的方法中，用去离子水室温下浸泡阳离子交换树脂，之后通过抽滤而非晾干的方式去掉去离子水。因为晾干会使树脂中的离子空隙紧缩，不利于提取EPS，而对树脂进行浸泡处理、抽滤去除去离子水有利于树脂中的空隙张开，从而增加与EPS离子的交换速率，进而提高提取速率。

另一方面，本发明的方法采用0.1mol/L NaCl溶液作为提取体系，能更好地维持渗透压，利用NaCl溶液作为提取体系，有利于置换出EPS网状结构中的离子核心，从而使EPS溶于提取体系，提高EPS的提取效率。

具体实施方式