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细胞衰减产物是城市污水处理过程中的重要代谢物质,这些源于微生物的其它化合物往往是微生物衰减和死亡过程中释放的有机物、部分胞外聚合物(EPS)以及底物代谢和微生物的内源呼吸释放到溶液中的有机物质(SMP)影响着城市污水的处理水质。基于此,论文对微生物代谢产物如胞外聚合物和溶解性微生物代谢产物的产生机理与分布特征进行了分析研究,以期探索有机物在污水处理过程中的迁移转化以及微生物代谢产物的变化规律,为城市污水处理提供理论依据。利用阳离子交换树脂提取活性污泥胞外聚合物(EPS),并将胞外聚合物按照其紧密程度分为松散EPS、紧密EPS,同时提取总样EPS及溶解性微生物代谢产物(SMP)。以人工配水模拟城市污水,通过SBR反应器模拟实际城市污水处理系统A2O工艺条件下生物反应池所产生的EPS与SMP,探索活性污泥胞外聚合物的分层组分及溶解性微生物代谢产物的特性。研究结果表明,松散型EPS主要是由多糖组成,占总样EPS多糖组分的97%;紧密型EPS主要由蛋白质组成,占到总样EPS中蛋白的54%;而SMP则主要由腐殖类物质组成。实际的A2O工艺中SMP的多糖组分沿程减少,处理水中含量极少,几乎消耗殆尽;蛋白质同样逐步消耗,但在处理水中可检测到一定含量,最终保持稳定;松散型EPS中多糖与蛋白质含量极少,紧密型EPS中蛋白质在厌氧池与缺氧池中相对减少,但在好氧池中达到相对稳定。SMP、松散EPS、紧密EPS和总样EPS的SUVA值呈现一个上升的变化趋势,表明其芳香性有机碳或含共轭不饱和双键有机物含量与芳香构造化程度呈逐步上升的趋势。三维荧光光谱分析结果表明,SMP与松散型EPS含有类色氨酸峰和类腐殖酸峰B,紧密型EPS和总样EPS则含有类色氨酸峰A、类色氨酸峰B和类腐殖酸峰。f450/500荧光指数说明四种组分中溶解性腐殖酸以生物源为主,其腐殖类物质主要是由生物代谢产生的具有荧光基团的腐殖类物质,即处理水中腐殖类物质主要是由生物代谢产生。通过液相色谱分析测定了各组分的分子量分布,结果表明:大分子量腐殖质类物质在几种组分中均出现,但是具有腐殖质特性的分子量为8500Da的大分子量组分会在SMP中大量生成,而具有腐殖质特性的分子量为400Da的小分子量组分只存在于EPS的紧密层中。通过荧光检测器测定发现四种组分的蛋白质类物质具有着相似性,分子量主要集中于43000Da与13000Da。实际的A2O工艺中的分子量分布范围更广。对于沿程变化的SMP,其分子量随着处理时间延长分子量逐步增大。