污水生物处理过程中微生物在降解污染物的同时会释放大量的微生物次生级代谢产物,其主要包含溶解性微生物产物(SMP)和胞外聚合物(EPS),主要产生于微生物的基质分解过程和内源呼吸过程,成分主要为多糖、蛋白质、核酸(DNA)和腐殖质,并受工艺运行参数的影响,都具有一定的生物可降解性,对重金属有一定的螯合、吸附作用,并会影响活性污泥的动力学活性和絮凝、沉淀特性及工艺的处理效果。除此之外,两者又分别具有各自的形态、成分组成、性质及其研究侧重点。并且关于SMP和EPS的关系认识一直存在分歧。本课题是在以往研究的基础上,研究微生物次生级代谢产物产出、性质以及SMP与EPS之间的关系。在不同生物体内源呼吸下产出SMP的试验中,发现SMP的产出过程主要分为分泌;降解;分泌、溶出和降解、溶出四个阶段,这与生物体类型、生物体所含的生物种群以及生物体的活性有关。通过恶臭假单胞菌降解MBR中活性污泥产出的SMP的试验,发现SMP可以被非来源微生物所降解,并且SMP中腐殖质、芳香族化合物等物质比较容易被恶臭假单胞菌所降解利用,此外,其它类物质也有一定的可降解性。SMP分子量分布呈双峰型。初始SMP浓度较高,体系中细菌对有机物降解的能力恢复较快。低浓度下SMP对P. putida的抑制作用较小。与分子量大于30kDa的物质相比,分子量小于1kDa的物质更易于被降解,而且对菌体抑制作用较弱。在活性污泥内源呼吸试验中,内源呼吸初期,bound EPS水解生成生物质相关产物(BAP),生物体细胞自溶过程也释放部分SMP。在SMP降解阶段,微生物体利用SMP中易降解的部分生成bound EPS和基质利用相关产物(UAP),同时细胞存在一定程度的水解。之后,主要是bound EPS水解生成BAP及细胞自溶过程。大部分细胞自溶物首先被bound EPS吸附,然后再溶解到SMP体系中,并且bound EPS对SMP中大分子物质有吸附-解吸作用。当SMP被降解到一定程度时,其毒性作用增强,开始抑制微生物活性,而在毒性环境下,微生物又产出更多的SMP。