康得軍，謝丹瑜，唐虹，匡帥，周高婷

微生物胞外聚合物在水環(huán)境中的應(yīng)用研究

康得軍，謝丹瑜，唐虹，匡帥，周高婷

（福州大學(xué)土木工程學(xué)院，福建福州350116）

介紹了微生物胞外聚合物（EPS）組成、EPS的絮凝性能、吸附性能及生物降解性，簡述了EPS的提取及制備過程。結(jié)合EPS在給水處理、污水處理及污泥處理中的潛在應(yīng)用，分析了使用EPS的優(yōu)越性和局限性。最后展望了EPS作為生物絮凝劑、吸附劑在水處理領(lǐng)域里的應(yīng)用前景和發(fā)展方向。

微生物；胞外聚合物；絮凝；吸附；水處理

近年來，微生物胞外聚合物（EPS）因其出色的絮凝和吸附性能，被廣泛應(yīng)用于給水處理、污水處理和污泥處理等領(lǐng)域中。許多學(xué)者開展了EPS處理實(shí)際廢水的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果均表明EPS有較好的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。在當(dāng)今環(huán)境污染日益嚴(yán)重的背景下，EPS作為一種新型的絮凝劑、吸附劑，將其規(guī)?；a(chǎn)、應(yīng)用，可以在很大程度上減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。

通過綜述近年來EPS在水處理領(lǐng)域里的研究，討論EPS應(yīng)用的可行性、優(yōu)越性，同樣也提出在實(shí)際應(yīng)用中需要解決的問題。為今后研究的開展提供一定的參考。

1　EPS的組成和主要性質(zhì)

1.1EPS的空間構(gòu)成及化學(xué)組成

EPS的構(gòu)成包括細(xì)胞分泌的莢膜、黏液、排泄物、水解代謝產(chǎn)物以及附著的有機(jī)物等多種物質(zhì)〔1〕。通過電子顯微鏡可以觀察到純培養(yǎng)菌、活性污泥和生物膜中均含有EPS，EPS是包裹在細(xì)胞外用于保護(hù)微生物細(xì)胞的高分子聚合物。根據(jù)EPS的存在形式，將EPS分為溶解態(tài)（SEPS）與附著態(tài)（BEPS），有研究表明，SEPS的吸附能力要強(qiáng)于BEPS〔2-4〕。BEPS根據(jù)其與細(xì)胞結(jié)合的緊密程度，進(jìn)一步分為松散附著態(tài)（LB）與緊密黏附態(tài)（TB）。TB與細(xì)胞壁緊密結(jié)合，不易脫落，對(duì)活性污泥絮體性質(zhì)影響較?。幌喾?，LB結(jié)構(gòu)松散，無明顯邊緣，對(duì)污泥絮凝、脫水和沉降性能有較大影響〔5〕。SEPS和BEPS化學(xué)成分主要是多糖和蛋白質(zhì)，二者約占EPS總量的70%～80%，其次是腐殖質(zhì)，約占20%，剩余成分為脂肪、核酸及無機(jī)物質(zhì)〔6-7〕。這些成分所占的比例受微生物生長階段、生物反應(yīng)器類型、工藝參數(shù)、分析手段等多種因素的影響，主要取決于提取方法與污泥來源〔8〕。

1.2EPS的吸附性能和生物降解性

EPS對(duì)活性污泥的物理化學(xué)性質(zhì)有顯著影響，包括團(tuán)聚體的結(jié)構(gòu)、表面電荷、絮凝沉淀性質(zhì)、脫水性質(zhì)以及吸附能力等〔1，9〕。其中最受關(guān)注的主要是其絮凝性能、吸附性能及生物降解性。

胞外聚合物絮凝機(jī)理目前被普遍接受的是離子鍵、氫鍵架橋?qū)W說。生物絮凝劑分子質(zhì)量較大，單個(gè)分子可同時(shí)與多個(gè)懸浮顆粒通過離子鍵、氫鍵的作用相結(jié)合，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而沉積，從而表現(xiàn)出絮凝能力〔10〕。研究表明，LB數(shù)量增加不利于生物絮凝，而TEPS投加量的增加反而能夠促進(jìn)生物絮凝〔11〕。

在生物吸附的過程中，EPS發(fā)揮了重大的作用〔8〕，EPS的吸附性質(zhì)與微生物細(xì)胞的黏附性和團(tuán)聚性密切相關(guān)〔10〕。由于EPS表面帶負(fù)電荷，很容易與帶正電的金屬離子螯合形成陰陽離子相結(jié)合的復(fù)合物，該性質(zhì)常用來處理含重金屬的廢水〔1〕。EPS可以為有機(jī)物和金屬提供大量吸附位點(diǎn)，如蛋白質(zhì)中的芳香族化合物和多糖中的疏水區(qū)。EPS上有諸多官能團(tuán)，如羧基、磷?；?、巰基、酚類和羥基，這些官能團(tuán)具備了陽離子交換潛力，并增強(qiáng)了與重金屬離子的絡(luò)合〔12-13〕。

EPS的另一重要特性是生物降解性，可作為碳源和能源，在營養(yǎng)缺乏的條件下，被活性污泥中的細(xì)菌利用。但不是所有EPS都能被生物降解，Z.W. Wang等〔14〕的研究表明，好氧顆粒污泥EPS中，只有內(nèi)層的EPS才能降解，而外層不能。此外，張?jiān)葡嫉取?5〕對(duì)EPS中可生物降解的部分進(jìn)行了量化，結(jié)果表明，有40%是可生物降解的，能夠作為污泥自身的能源；其余60%雖然不可生物降解，但是對(duì)污泥的立體結(jié)構(gòu)有重要影響。

2　EPS的提取與制備

2.1EPS的提取

提取EPS首先要破壞菌膠團(tuán)的絮體結(jié)構(gòu)，再將EPS從細(xì)胞表面剝離下來。目前EPS的提取技術(shù)已經(jīng)較為成熟，提取方法分為物理法和化學(xué)法，前者對(duì)微生物細(xì)胞破壞程度較小，如高速離心、超聲破碎、加熱等；后者除了對(duì)細(xì)胞有一定破壞以外，還會(huì)引入其他藥劑，在成分分析時(shí)構(gòu)成一定干擾，常用化學(xué)方法有陽離子交換樹脂法（CER法）、NaOH法、硫酸法等。酸堿法是利用H+或OH-進(jìn)入污泥絮體內(nèi)部，與EPS進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，改變物質(zhì)的水溶性將其提取出來〔16〕；CER法是將EPS中連接細(xì)胞表面的陽離子交換出來，使菌膠團(tuán)解絮，EPS脫離細(xì)胞表面〔17〕；加熱法則是通過加熱使污泥結(jié)構(gòu)松散，利于提取，另一方面增大各成分的溶解性〔18〕；超聲則是利用剪切力和空穴形成的壓力沖擊來剝離細(xì)胞表面的EPS〔19〕。因此，EPS的提取量與不同成分所占比例很大程度上取決于提取方法。

2.2EPS的制備

用溫和的物理或化學(xué)方法使EPS溶解出來，再通過離心即可分離出細(xì)胞，進(jìn)行EPS的再生。T.T. More等〔20〕將細(xì)菌產(chǎn)生的EPS分為無需加工、純化及后處理等三種形式。無需加工的EPS是性價(jià)比較高的生物絮凝材料，比如有些菌株的EPS絮凝性能好，在應(yīng)用時(shí)不需要進(jìn)一步處理。此外，可以通過膜過濾來濃縮EPS提取液，通過濃縮來減小EPS體積，增大產(chǎn)品的穩(wěn)定性及相對(duì)活性。把EPS經(jīng)過干燥后形成粉末，在應(yīng)用時(shí)再進(jìn)行溶解，這種形式得到的EPS也可作為生物絮凝材料。

3　EPS的環(huán)境應(yīng)用

EPS作為一種潛在的生物絮凝劑，在給水處理、污水處理及污泥處理等領(lǐng)域都有較好的應(yīng)用前景。T.T.More等〔20〕在EPS的應(yīng)用上做了大量研究，提出了EPS在環(huán)境領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用。

3.1給水處理

近年來，利用不同菌株產(chǎn)生的EPS來處理和修復(fù)微污染原水受到了廣泛關(guān)注，EPS作為生物絮凝劑在水處理中的應(yīng)用情況如表1所示。

表1　EPS在給水處理中的應(yīng)用

有研究表明，單獨(dú)投加EPS無法有效絮凝和吸附去除原水中的污染物〔25〕，因此許多學(xué)者〔21-22〕提出將EPS與無機(jī)絮凝劑聯(lián)用，利用無機(jī)絮凝劑的吸附電中和、壓縮雙電層作用，以及EPS大分子的吸附架橋作用，不僅可以強(qiáng)化對(duì)污染物的去除，還能減少無機(jī)絮凝劑的投加量。S.P.Buthelezi等〔23-24，26〕提出，將EPS用于河水處理，去除河水中的濁度、革蘭氏陽性菌及自然有機(jī)物等。

多數(shù)研究均表明，EPS可作為傳統(tǒng)無機(jī)絮凝劑的替代或輔助品，但是生物絮凝劑制備過程繁瑣，生產(chǎn)費(fèi)用高，應(yīng)用受到限制〔27〕；此外，由于微生物可能會(huì)產(chǎn)生污染物，在處理飲用水時(shí)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此，EPS在水處理領(lǐng)域的安全應(yīng)用，還需要更進(jìn)一步的研究。

3.2廢水處理

EPS的絮凝性能同樣也可以用在廢水處理中。與給水處理相比，由于不用考慮安全性的問題，EPS在廢水處理中的應(yīng)用研究更為廣泛。近年來將EPS的絮凝特性用于廢水處理的研究結(jié)果如表2所示。

由表2可見，EPS作為一種生物絮凝劑對(duì)生活污水、農(nóng)業(yè)廢水和工業(yè)廢水都有較好的處理效果。同時(shí)用EPS處理廢水時(shí)，不會(huì)引入“三致”和其他有害物質(zhì)，因此成為各類污水處理劑的理想選擇〔10〕。

吸附性能是EPS另外一個(gè)重要的特征，EPS上含有諸多官能團(tuán)，可為各種重金屬和有機(jī)污染物等提供吸附位點(diǎn)。人們常常利用EPS的這一特點(diǎn)來處理重金屬廢水或印染廢水，如表3所示。

表2　利用EPS絮凝性進(jìn)行廢水處理

表3　利用EPS吸附性進(jìn)行廢水處理

由表3可見，在EPS的強(qiáng)大吸附能力下，廢水大部分重金屬和染料能得以去除。EPS對(duì)金屬的吸附量在10～2 000mg/g之間〔32-33，36〕，不同文獻(xiàn)所報(bào)道的值差異較大，主要是缺乏統(tǒng)一的EPS提取和定量標(biāo)準(zhǔn)；另外，EPS的類型、金屬類型、分析手段等因素也導(dǎo)致了EPS吸附量的巨大差異。目前，利用EPS吸附染料的應(yīng)用研究還不及重金屬廣泛，吸附規(guī)律和機(jī)制都是今后值得探究的方向。

此外，EPS的吸附性能還能用于生物除磷，萬金保等〔37〕指出，在生物除磷工藝中，污泥中的EPS吸附相當(dāng)數(shù)量的磷。劉亞男等〔38〕通過實(shí)驗(yàn)考察了EPS在除磷中的作用，電鏡EXD能譜表明，EPS中磷含量很高，說明在生物除磷過程中EPS也發(fā)揮了一定作用。

雖然多數(shù)研究表明EPS在廢水處理中發(fā)揮了巨大的作用，不僅能去除大部分COD、濁度及色度，還能通過吸附作用去除廢水中的重金屬和染料。但大多數(shù)研究僅在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下實(shí)施，因此，關(guān)于EPS在廢水處理中的實(shí)際應(yīng)用，還需要開展更多的中試研究。

3.3污泥脫水

EPS被認(rèn)為是影響污泥脫水性能的最主要因素。因?yàn)镋PS分布在細(xì)胞周圍，阻礙細(xì)胞之間的接觸，從而形成密實(shí)的凝膠，阻止結(jié)合水從凝膠的微孔擠出，使污泥脫水性能變差〔39〕。周俊等〔40〕考察了污泥不同層EPS剝離前后對(duì)污泥脫水性能的影響，結(jié)果表明污泥黏液層的影響最顯著，黏液層與TB含量越高越不利于污泥脫水，而LB在一定程度上促進(jìn)污泥脫水。這與S.F.Yang等〔41〕和王紅武等〔42〕得出的結(jié)論類似。最近，人們開始研究EPS作為生物絮凝劑在污泥脫水中應(yīng)用。比如Qi Yang等〔43〕將克雷白氏桿菌EPS用于污泥脫水，與明礬、PAC和PAM等相比，表現(xiàn)出相似的脫水效果。他們還發(fā)現(xiàn)，將EPS用于前處理或者與明礬聯(lián)用，可以顯著降低污泥比阻，提高污泥含固率。Zhiqiang Zhang等〔44〕也報(bào)道稱將奇異變形桿菌EPS與CaCl2聯(lián)用，不僅能強(qiáng)化污泥脫水，而且有利于污泥調(diào)節(jié)。

4　結(jié)語與展望

EPS作為一種新型的生物絮凝劑、吸附劑，具有可生物降解性、高效性、無毒性等特點(diǎn)，并且無二次污染，在水處理、污水處理及污泥處理領(lǐng)域中有巨大的潛能。但出于EPS制備的復(fù)雜性以及處理飲用水的安全性等問題，研究人員仍需要攻克很多難題。

根據(jù)目前的發(fā)展情況以及存在的問題，今后該領(lǐng)域有以下研究方向：（1）利用基因工程技術(shù)，培養(yǎng)出EPS產(chǎn)量高的工程菌，實(shí)現(xiàn)EPS的批量提??；（2）構(gòu)建一套統(tǒng)一完善的EPS提取和成分分析系統(tǒng)，有利于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比與實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化；（3）廣泛開展水處理、污水處理和污泥處理各領(lǐng)域的中試研究，為EPS的環(huán)境應(yīng)用提供更多的參考依據(jù)；（4）利用先進(jìn)的分析手段，探討EPS的絮凝機(jī)理和吸附機(jī)理，有助于反應(yīng)模型的構(gòu)建，為實(shí)際生產(chǎn)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供方便。

［1］秦亞敏，李亞峰.胞外聚合物對(duì)膜污染的影響及對(duì)策［J］.工業(yè)用水與廢水，2010，41（1）：1-5.

［2］Comte S，Guibaud G，Baudu M.Biosorption propertiesof extracellular polymeric substances（EPS）resulting from activated sludge according to their type：Soluble or bound［J］.Process Biochemistry，2006，41（4）：815-823.

［3］孔旺盛，劉燕.生物污泥對(duì)染料的吸附及胞外聚合物的作用［J］.環(huán)境科學(xué)，2007，28（12）：2716-2721.

［4］Pan Xiangliang，Liu Jing，Zhang Daoyong，etal.Binding of dicamba to soluble and bound extracellular polymeric substances（EPS）from aerobic activated sludge：A fluorescence quenchingstudy［J］.Journal ofColloid and Interface Science，2010，345（2）：442-447.

［5］D’Abzac P，Bordas F，van Hullebusch E，et al.Extraction of extracellularpolymeric substances（EPS）from anaerobicgranularsludges：comparison ofchemicaland physicalextraction protocols［J］.Applied Microbiology and Biotechnology，2010，85（5）：1589-1599.

［6］鄭曉英，黃希，王興楠，等.好氧顆粒污泥中胞外聚合物的提取方法及其優(yōu)化［J］.中國給水排水，2013，29（7）：1-4，9.

［7］Sheng G，Yu H，Li X.Extracellular polymeric substances（EPS）of microbial aggregates in biological wastewater treatment systems：A review［J］.Biotechnology Advances，2010，28（6）：882-894.

［8］皺小玲，許柯，丁麗麗，等.不同狀態(tài)下的同一污泥胞外聚合物提取方法研究［J］.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2010，4（2）：436-440.

［9］Sheng G，Yu H，Li X.Extracellular polymeric substances（EPS）of microbial aggregates in biological wastewater treatment systems：A review［J］.Biotechnology Advances，2010，28（6）：882-894.

［10］代艷華，曹同川，王坤，等.胞外聚合物合成與應(yīng)用研究概況［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2004，27（S1）：140-142.

［11］龍騰銳，龍向宇，唐然，等.胞外聚合物對(duì)生物絮凝影響的研究［J］.中國給水排水，2009，25（7）：30-34，40.

［12］Ha J，Gélabert A，Spormann AM，etal.Role ofextracellular polymeric substances inmetal ion complexation on Shewanella oneidensis：Batchuptake，thermodynamicmodeling，ATR-FTIR，andEXAFS study［J］.Geochimica EtCosmochimica Acta，2010，74（1）：1-15.

［13］JoshiPM，Juwarkar AA.In vivo studies to elucidate the role ofextracellular polymeric substances from azotobacter in immobilization ofheavymetals［J］.Environmental Science and Technology，2009，43（15）：5884-5889.

［14］Wang ZW，Liu Y，Tay JH.Distribution of EPSand cellsurfacehydrophobicity in aerobic granules［J］.Applied Microbiology and Biotechnology，2005，69（4）：469-473.

［15］張?jiān)葡?，季民，李超，?好氧顆粒污泥胞外聚合物（EPS）的生化性研究［J］.環(huán)境科學(xué)，2008，29（11）：3124-3127.

［16］毛艷萍，陳泉源，杜菲菲.酸熱處理提剩余污泥胞外聚合物的條件優(yōu)化［J］.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2012，6（9）：3294-3298.

［17］Bo F，Palmgren R，Keiding K，etal.Extraction ofextracellularpolymers from activated sludge using a cation exchange resin［J］.Water Research，1996，30（8）：1749-1758.

［18］劉翔，黃映恩，劉燕，等.活性污泥和生物膜的胞外合物提取方法比較［J］.復(fù)旦學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，50（5）：556-562.

［19］張麗麗，姜理英，方芳，等.好氧顆粒污泥胞外多聚物的提取及成分分析［J］.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2007，1（4）：127-130.

［20］More TT，Yadav JSS，Yan S，etal.Extracellular polymeric substancesofbacteriaand theirpotentialenvironmentalapplications［J］. Journalof EnvironmentalManagement，2014，144：1-25.

［21］MaF，ZhengLN，ChiY.Applicationsofbiological flocculants（BFs）for coagulation treatment in water purification：Turbidity elimination［J］.Chemical and Biochemical Engineering Quarterly，2008，22（3）：321-326.

［22］LiZhong，Zhong Shan，LeiH Y，etal.Production of a novelbioflocculant by Bacillus licheniformis X14 and its application to low temperature drinkingwater treatment［J］.Bioresource Technology，2009，100（14）：3650-3656.

［23］ButheleziSP，Olaniran AO，Pillay B.Turbidityandmicrobial load removal from riverwater using bioflocculants from indigenous bacteria isolated from wastewater in South Africa［J］.African Journal ofBiotechnology，2009，8（14）：3261-3266.

［24］Wang Zhikang，Hessler CM，Xue Zheng，etal.The role ofextracellular polymeric substances on the sorption of naturalorganic matter［J］.Water Research，2012，46（4）：1052-1060.

［25］唐然，龍向宇，姚強(qiáng)，等.微污染地表水的胞外聚合物復(fù)合絮凝劑強(qiáng)化混凝處理［J］.后勤工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（3）：48-53.

［26］GongWenxin，Wang Shuguang，Sun Xuefei，etal.Bioflocculantproduction by culture of Serratia ficaria and its application in wastewater treatment［J］.Bioresource Technology，2008，99（11）：4668-4674.

［27］劉其友，宗明月，張?jiān)撇?，?一株絮凝劑高效產(chǎn)生菌的篩選及對(duì)煉油廢水絮凝特性的研究［J］.環(huán)境污染與防治，2010，32（9）：25-28.

［28］Lian Bin，Chen Ye，Zhao Jin，etal.Microbial flocculation by bacillus mucilaginosus：App lications and mechanisms［J］.Bioresource Technology，2008，99（11）：4825-4831.

［29］Zhang Zhiqiang，Lin Bo，Xia Siqing，etal.Production and application of a novel bioflocculant by multiple-microorganism consortia using brewerywastewater as carbon source［J］.Journalof EnvironmentalSciences，2007，19（6）：667-673.

［30］Li Ou，Lu Cui，Liu Ao，et al.Optimization and characterization of polysaccharide-based bioflocculantproduced by Paenibacilluselgii B69 and its application in wastewater treatment［J］.Bioresource Technology，2013，134（6）：87-93.

［31］李智良，張本蘭，裴健.微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選及相關(guān)廢水絮凝效果試驗(yàn)［J］.應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，1997，3（1）：67-70.

［32］Zhang D，Wang J，Pan X.Cadmium sorption by EPSs produced by anaerobic sludge under sulfate-reducing conditions［J］.Journal of HazardousMaterials，2006，138（3）：589-593.

［33］張江水，劉文，孫衛(wèi)玲，等.胞外聚合物對(duì)Pb2+和Cd2+吸附行為研究［J］.北京大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，49（3）：514-522.

［34］金偉，孔旺盛，劉燕.亞甲基蘭的生物污泥吸附及胞外聚合物作用［J］.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，37（11）：1508-1512.

［35］操家順，朱哲瑩，方芳，等.活性污泥處理偶氮染料廢水過程中胞外聚合物特性研究［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33（9）：2498-2503.

［36］鄭蕾，丁愛中，王金生，等.不同組成活性污泥胞外聚合物吸附Cd2+、Zn2+特征［J］.環(huán)境科學(xué)，2008，29（10）：2850-2855.

［37］萬金保，朱邦輝.廢水生物處理領(lǐng)域中胞外聚合物的研究進(jìn)展［J］.環(huán)境污染與防治，2009，31（7）：77-81.

［38］劉亞男，于水利，趙冰潔，等.胞外聚合物EPS對(duì)生物除磷效果影響研究［J］.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，37（5）：623-625.

［39］楊敏，胡學(xué)偉，寧平，等.廢水生物處理中胞外聚合物（EPS）的研究進(jìn)展［J］.工業(yè)水處理，2011，31（7）：7-12.

［40］周俊，周立祥，黃煥忠.污泥胞外聚合物的提取方法及其對(duì)污泥脫水性能的影響［J］.環(huán)境科學(xué)，2013，34（7）：2752-2757.

［41］Yang SF，Li X Y.Influencesof extracellular polymeric substances（EPS）on the characteristics ofactivated sludge under non-steadystate conditions［J］.ProcessBiochemistry，2009，44（1）：91-96.

［42］王紅武，李曉巖，趙慶祥.活性污泥的表面特性與其沉降脫水性能的關(guān)系［J］.清華大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，44（6）：766-769.

［43］Yang Qi，Luo Kun，Liao Dexiang，etal.A novel bioflocculant produced by Klebsiella sp.and itsapplication to sludge dewatering［J］. Waterand Environment Journal，2012，26（4）：560-566.

［44］Zhang Zhiqiang，XiaSiqing，Zhang Jiao.Enhanced dewateringofwastesludgewithmicrobial flocculantTJ-F1 asanovelconditioner［J］. Water Research，2010，44（10）：3087-3092.

·水處理知識(shí)講座·

什么是超過濾技術(shù)？

超過濾是一種薄膜分離技術(shù)，就是在一定的壓力下（壓力為0.07～0.7MPa，最高不超過1.05MPa），水在膜面上流動(dòng)，水與溶解鹽類和其他電解質(zhì)是微小的顆粒，能夠滲透超濾膜，而分子質(zhì)量大的顆粒和膠體物質(zhì)就被超濾膜所阻擋，從而使水中的部分微粒得到分離的技術(shù)。超濾膜的孔徑是數(shù)十至幾百埃、介于反滲透與微孔膜之間。超濾膜的孔徑是由一定分子質(zhì)量的物質(zhì)進(jìn)行截留試驗(yàn)測(cè)定的，并以分子質(zhì)量的數(shù)值來表示的。

在水處理中，應(yīng)用超濾膜來除去水中的懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)。在醫(yī)藥工業(yè)上超濾膜的應(yīng)用也十分廣泛。

超過濾膜的種類很多，其中醋酸纖維素（CA）、聚砜（PS）、聚丙烯腈（PAN）、聚醚砜（POS）等超過濾膜已廣為應(yīng)用。當(dāng)超過濾膜受到污染或結(jié)垢時(shí)，一般采用雙氧水或次氯酸鈉溶液來清洗，不能通過反洗來清洗膜面。超過濾最高運(yùn)行溫度為45℃，pH為1.5～13.0。超過濾是去除水中有機(jī)物質(zhì)的一項(xiàng)措施，也可以去除微量膠體物、生物體以及樹脂碎末等。超過濾常置于除鹽系統(tǒng)之后，或置于反滲透裝置之前來保護(hù)反滲透膜。

（摘自《工業(yè)水處理技術(shù)問答及常用數(shù)據(jù)》）

Research on the app lication ofm icroorganism extracellular polymeric substances to waterenvironm ent

Kang Dejun，Xie Danyu，Tang Hong，Kuang Shuai，Zhou Gaoting
（Collegeof Civil Engineering，F(xiàn)uzhou University，F(xiàn)uzhou 350116，China）

The composition ofmicroorganism extracellular polymeric substances（EPS）togetherwith their flocculability，adsorbability and biodegradability are introduced.Then，the extraction and preparation process of EPSare described briefly.Combined with EPSpotential applications to feed-water treatment，wastewater treatmentand sludge treatment，the advantages and limitation of EPSapplication are analyzed.The prospectand developing directions of EPSas flocculentand adsorbentapplied towater treatment fieldsare predicted.

microorganism；extracellularpolymeric substances；flocculation；adsorption；water treatment

X703

A

1005-829X（2016）09-0011-05

康得軍（1981—），博士，副教授。E-mail：djkang@fzu.edu. cn。

2016-06-02（修改稿）

福建省教育廳科技項(xiàng)目（JA15094）；福州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2014-G-58）；福州大學(xué)博士后科研啟動(dòng)基金（0041-510119）；福州大學(xué)貴重儀器設(shè)備開放測(cè)試基金（2016T040）