隨著人們對(duì)水環(huán)境的重視，MBR膜污水處理設(shè)備被大量使用，該類設(shè)備在使用一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)水質(zhì)不穩(wěn)定現(xiàn)象，需要定期更換膜才能保證出水達(dá)標(biāo)排放。為此很多專家開始尋找問題所在。

微生物是污水生物處理系統(tǒng)中作用主體污泥的主要組成部分，是污水中污染物去除的主要作用者。胞外聚合物(EPS)是微生物分泌于細(xì)胞外的一種大分子聚合物，它能形成一個(gè)緩沖層來保護(hù)微生物細(xì)胞，為微生物創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定的生物環(huán)境。

生物膜由EPS和細(xì)胞生物量組成，其中EPS是生物膜的主要成分。EPS是生物膜上微生物群體產(chǎn)生空間結(jié)構(gòu)多樣化的基質(zhì)，對(duì)生物膜的構(gòu)成及微生物的生存環(huán)境有很大影響，同時(shí)生物膜的化學(xué)組成不同，EPS 的組成成分也有一定的差異。EPS中多糖(PS)的含量在消溶態(tài)生物膜和膠體態(tài)生物膜中的比例差別大，膠體態(tài)有機(jī)物的蛋白質(zhì)(PN)含量的變化和有機(jī)物的水解過程大概相同。EPS可以促進(jìn)生物膜的生成是因?yàn)樗梢詭椭?xì)菌粘附到載體表面;EP的含量對(duì)細(xì)菌的粘附性有很大影響，所以EPS是生物膜形成所必須的物質(zhì)。 

雖然EPS在微生物的聚集中起很大作用，但另一方面它也會(huì)影響MBR污水處理設(shè)備效率。很多研究發(fā)現(xiàn)EPS 是引起膜生物處理系統(tǒng)中膜污染的主要物質(zhì)。在 MBR膜中積累的 EPS 會(huì)降低膜的過濾性能，引起了嚴(yán)重的膜污染，從而降低MBR設(shè)備的處理效率。有試驗(yàn)表明膜污染程度與 EPS 濃度呈正相關(guān)，B-EPS的含量與濾餅層阻力之間呈 S 形關(guān)系，濾餅層阻力會(huì)隨膜面中EPS含量的增多而增大。此外EPS 中蛋白質(zhì)和多糖對(duì)膜污染也有密切聯(lián)系。多糖濃度與膜阻力之間存在明顯的線性關(guān)系，膜阻力隨多糖濃度的增加而增大。

EPS與污泥沉降性、絮凝性、脫水性聯(lián)系密切。早在 1965 年，就有學(xué)者就提出了一種以 EPS 為骨架的絮凝模型。根據(jù)這種理論推斷，EPS 可以使細(xì)胞聚集到一起而沉降，因?yàn)樗梢园衙總€(gè)細(xì)胞纏繞起來。EPS 由溶解型 EPS(S － EPS)和結(jié)合型 EPS(B － EPS)組成，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。B － EPS 由兩層構(gòu)成，一層處于細(xì)胞內(nèi)層，叫做緊密層(Tightly Bound EPS，TB)，對(duì)污泥機(jī)能影響很小;另外一層處于TB的外層，叫做松散層(Loosely Bound EPS，LB)，有一定的流變性，和細(xì)胞結(jié)合不緊密，容易致使污泥脹大，從而導(dǎo)致出水水質(zhì)變差。

過去通常認(rèn)為污水生物除磷系統(tǒng)主要是通過聚磷菌(PAO)把大部分磷以多聚磷酸鹽的形式貯存在其內(nèi)部來實(shí)現(xiàn)污水中磷的去除。但隨著研究深入，很多試驗(yàn)表明在生物除磷系統(tǒng)中，除了聚磷菌對(duì)磷具有去除效果之外，EPS也能吸收部分P。在低溫環(huán)境中 EPS 具有較高的蓄磷能力，5 ℃下 EPS 中的磷含量約為10%，EPS含磷量約為細(xì)胞的30%左右。此外EPS對(duì)于重金屬離子也有一定的吸附作用，日積月累下來膜的通透性就差了。

說到這里相信您一定已經(jīng)了解換膜的原因了吧，EPS 是污水生物處理系統(tǒng)中不可缺少的一部分，對(duì) EPS 的進(jìn)一步探索可以為污水生物處理技術(shù)的創(chuàng)新以及MBR膜污水處理設(shè)備改良提供支持。

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