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胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)是活性污泥中的微生物在一定环境条件下分泌的粘性产物,是活性污泥中除水分和细胞外的第三大重要组成部分,EPS按照与微生物细胞的结合程度可以分为松散附着胞外聚合物(Loosely bound EPS, LB)和紧密结合胞外聚合物(Tightly bound EPS, TB)两种类型。EPS的主要成分包括多糖、蛋白质以及核酸等大分子物质,这些大分子物质含有大量带负电荷的官能团对重金属离子具有很强的亲和力,因此,利用EPS作为一种新型的生物吸附剂去除废水中的重金属离子近年来广受关注。本文以啤酒废水处理过程中的活性污泥为研究对象,主要对活性污泥EPS的提取条件进行了优化,并将其作为Pb2+的吸附剂,对其吸附性能进行了研究,并通过IR、XRD、XPS等表征手段探讨了LB和TB对Pb2+的吸附机理。以啤酒废水处理过程中的活性污泥作为EPS的提取源,考察了pH、温度、超声波功率以及超声时间等因素对EPS提取的影响,并利用响应面法对这些因素进行优化,提取过程中用多糖和蛋白质的含量表征EPS的提取量,以DNA的含量表征提取条件对微生物细胞造成的破损程度。研究结果表明：EPS的最佳提取条件是pH7.1,温度57℃,超声时间3min左右,超声波功率37W,在此条件下EPS的提取量达到153.446mg/g VSS; EPS的红外分析结果表明其成分中含有羟基、羧基等多种官能团。以活性污泥EPS作为Pb2+的吸附剂,考察了pH、EPS投加量及温度对Pb2+吸附效果的影响,通过响应面法对其吸附条件进行优化,并对其热力学吸附特征和吸附动力学进行了探讨。研究结果表明,EPS对Pb2+的最佳吸附条件组合为：温度35℃, pH4.2, m(EPS): m(Pb2+)=2.5:1,在此条件下Pb2+实际去除率达到89.16%。EPS对Pb2+的吸附等温线能较好地用Langmuir方程和Freundlich方程来描述,但更适合用Langmuir方程拟合,三种不同温度下(20℃、30。C、40℃)最大单分子层吸附量分别为0.9229mg.mg-1、1.0129mg.mg-11.1191mg.mg-1。EPS对Pb2+的吸附过程可以用准二级动力学方程描述,并在240min达到吸附平衡,平衡时理论最大吸附量为0.45mg.mg-1对活性污泥中两种不同类型的胞外聚合物LB和TB进行提取,并用IR、XPS、XRD等手段分别研究LB和TB吸附Pb2+的机理。研究结果表明：TB的含量要高于LB含量,LB和TB中蛋白质/多糖分别是1.41、1.71,通过紫外光谱分析可知,TB在280nm处出现很强的蛋白质特征吸收峰；红外光谱表明LB和TB中含有多种能吸附Pb2+的官能团,其中LB吸附Pb2+的主要官能团是C-OH、C-O-C、C-N、 N-H等；TB参与吸附Pb2+的官能团主要有C-N、O-H、N-H等；XRD的表征结果表明TB比LB更规则些,Pb2+对LB和TB中分子的活动能力和分子链没有影响,LB和TB对Pb2+的吸附是无规律的,属于无序结合；XPS表征结果显示LB和TB的主要组成元素是C、N、O,这些主要元素都参与了对Pb2+的吸附,吸附后的样品LB-Pb2+、TB-Pb2+的表面结构与未吸附前的样品结构相似。