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微生物胞外聚合物(EPS)在污水处理研究领域受到越来越多的关注。研究发现EPS在强化生物除磷(EBPR)体系中对磷去除方面发挥了重要的作用,其中也有一定量的聚磷酸盐(polyP)存在,但对其缺乏深入的认识。因此,本课题以作为EPS中磷的主要形态的聚磷酸盐作为重点研究对象来深入了解EPS中磷的特性。主要研究内容和研究结果如下：1.腐殖酸(HA)是EPS主要成分之一,本论文采用多种先进分析技术研究了HA与两种具有不同链长的典型polyP化合物(三聚磷酸钠,STPP;和六聚偏磷酸纳,SHMP)之间的相互作用。首先,采用等温滴定量热法计算不同pH条件下HA和polyP结合的热力学参数;然后应用31P核磁共振技术证明HA和polyP之间形成了稳定的复合物；最后,运用激光散射技术探究与polyP结合之后HA的空间构型的变化。实验结果表明polyP和HA之间通过非共价作用力形成稳定的polyP-HA复合物；polyP上的质子受体(如：P=O和P-O-)和HA上的含氧官能团之间形成的氢键作用是它们结合的主要驱动力；相对短链polyP(STPP),长链polyP(SHMP)同HA之间更容易发生结合作用。研究结果证明了腐殖酸与polyP之间的相互作用,表明polyP和EPS之间存在一定的相互作用,并推动了EPS中polyP的积累。2.采用高分辨成像和多元素分析法,结合化学成分分析阐明了EBPR污泥中胞内及胞外含磷物质的特性。采用扫描透射电子显微镜结合能量散射X-射线光谱的方法检测胞内磷和胞外磷的元素分布及组成情况。结果表明存在三种不同类型的polyP,胞内polyP颗粒大多存在于细胞质内,分散型polyP与细胞膜结合在一起,胞外polyP主要存在于EPS中。EPS区域中的磷主要来自短链polyP和钙型磷酸盐沉淀,其中polyP为其主要来源。本研究采用原位显像法研究复杂的EBPR体系,对EPS中磷的形态、结构和成分性质开展了新的探索。3.采用响应曲面法的全因子中心复合设计评估基质浓度、温度、pH和曝气速率对EPS在EBPR体系中对磷去除方面所发挥贡献(以EPS中总磷的含量占污泥总磷含量的百分比表示,TPEPS/TPsludge)的影响。响应曲面法有效的分析了这四个影响因素之间的交互作用,得到不同影响因素和TPEPS/TPsludge之间关系的经验模型,能够有效地用于预测不同条件下TPEPS/TPss的比值,结果得到其最大值为6.89%时的操作条件为：进水底物浓度为545.7 mg/L,温度为23.6℃,pH为7.58,曝气速率为0.079m3/h。该四个影响因素的权重分析可由灰关联度分析得出,影响权重为：曝气速率>温度>底物浓度>pH。为调控EPS在EBPR系统中所发挥的磷去除贡献提供有效的信息。