污水廠剩余污泥的處置日益成為一個(gè)重要的環(huán)境問題, 其處置費(fèi)用約占污水處理廠總費(fèi)用的60%.受限于填埋場(chǎng)地日趨匱乏及焚燒處理利用價(jià)值低的問題, 污泥減量受到了普遍關(guān)注.提高污泥脫水性能是污泥減量的重要手段, 其常用的方法有物理法和化學(xué)法.物理法通過外加能量或作用力對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理, 存在處理成本高的問題;而化學(xué)法需要投加大量藥劑因此存在二次污染問題.近年來, 生物法被用于提升污泥脫水性能, 比如生物瀝浸法, 但該方法需要投入大量的微生物營養(yǎng)鹽, 成本較高.因此, 探索新型的生物法來提高污泥脫水性能具有重要意義.

　　剩余污泥中的胞外聚合物(EPS)對(duì)污泥脫水有重要影響, 過多的EPS增加了污泥中結(jié)合水的含量從而導(dǎo)致污泥脫水性差.因此, 降低EPS含量成為提升污泥脫水性的一個(gè)新方向.某些真菌具有生物轉(zhuǎn)化活性污泥及降解EPS的能力, 從而能提升污泥的脫水性, 如毛霉屬的Mucor circinelloides ZG- 3及嗜熱真菌中的藍(lán)狀菌屬Talaromyces flavus S1.酵母菌具有豐富的胞外酶系, 具有脂肪酶、蛋白酶、氧化酶和過氧化物酶等, 具有潛在降解污泥EPS中蛋白質(zhì)和多糖的能力, 因此在理論上可以提升污泥的脫水性能.此外, 酵母菌為兼性菌, 更能適應(yīng)現(xiàn)有的A2/O廢水處理工藝, 事實(shí)上酵母菌在實(shí)際廢水處理系統(tǒng)中有一定比例的存在(因系統(tǒng)而異).本研究分析了酵母菌對(duì)于EPS組分的降解能力, 并探討了通過向活性污泥中接種一定濃度的酵母細(xì)胞來提升剩余污泥的脫水性能的可行性.

　　1 材料與方法

　　1.1 實(shí)驗(yàn)材料

　　污泥取自寧波市某采用A2/O工藝污水處理廠的回流污泥.污泥取回后靜置30 min, 倒去上清液并使用孔徑1.2 mm的篩子過篩.靜置后污泥的性質(zhì)為：污泥沉降比(SV30)為89~91, 混合液懸浮性固體(MLSS)為10.5~13.5 g ·L-1, 揮發(fā)性懸浮性固體(MLVSS)為6.0~6.2 g ·L-1, pH值為6.5~7.0, 毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)為20~22 s.

　　1.2 實(shí)驗(yàn)方法

　　1.2.1 酵母菌菌株、活化及培養(yǎng)

　　復(fù)合酵母菌群為實(shí)驗(yàn)室篩選并保藏的3株假絲酵母屬菌株, 分別為：Candida tropicalis(O2)、Candida lipolytica(G1)和Candida halophila(W1).將3株酵母菌從斜面分別接種于盛有滅菌(115℃, 20 min)YPD培養(yǎng)液的三角瓶中, 并置于搖床上培養(yǎng)(175 r ·min-1, 28℃)24 h, 之后將3瓶菌懸液等體積混合后接入滅菌的YPD培養(yǎng)液中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng).

　　1.2.2 酵母菌細(xì)胞計(jì)數(shù)及接種量

　　將擴(kuò)大培養(yǎng)獲得的酵母菌懸液在8 000 g下離心5 min(Thermo Fisher Multifuge X1R, 美國).酵母細(xì)胞用0.9%無菌生理鹽水洗滌、離心3次后, 將濕菌體重懸于生理鹽水中用血球計(jì)數(shù)法測(cè)量酵母細(xì)胞濃度, 每次實(shí)驗(yàn)將菌懸液稀釋至2.0×109個(gè)·mL-1待用.

　　1.2.3 活性污泥EPS的提取

　　將污泥樣品裝入100 mL離心管中, 用超聲破碎儀(上超F(xiàn)S- 600N, 中國)在20 kHz, 480 W下冰浴超聲10 min(經(jīng)過實(shí)驗(yàn), 在此條件下超聲強(qiáng)度不足以使細(xì)胞膜破裂, 細(xì)胞內(nèi)容物不會(huì)流出), 然后分裝至50 mL離心管在12 000 g, 4℃下離心10 min, 上清液即為EPS.

　　1.2.4 污泥樣品及EPS的顯微鏡觀察

　　取污泥0.5~1.5 mL于無菌離心管中, 在8 000 g下離心5 min, 然后重懸于2.5%戊二醛溶液中在4℃下放置2 h.倒掉固定液, 用1 mol ·L-1, pH=7.0的磷酸緩沖液漂洗樣品3次, 每次的漂洗時(shí)間為15 min.對(duì)樣品進(jìn)行乙醇梯度脫水處理, 然后用100%乙醇處理2次, 并于-80℃冷凍干燥(ALPHR1- 2LD, 德國).使用掃描電子顯微鏡(Quanta 250FEG, 美國)觀察樣品.酵母降解EPS實(shí)驗(yàn)中, 取三角瓶中的混合液制成水浸片, 在微分干涉顯微鏡(Nikon 80i, 日本)中直接觀察.

　　1.2.5 分析方法

　　污泥脫水性采用毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)來表征, 使用CST測(cè)定儀(Triton Electronics 304M, 英國)測(cè)定;多糖含量的測(cè)定采用苯酚-硫酸法, 葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);蛋白質(zhì)含量的測(cè)定采用Bradford法, 牛血清蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);核酸含量的測(cè)定采用二苯胺比色法, 小牛胸腺DNA作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì).

　　三維熒光分析(3D-EEM)：用無臭氧氙弧燈作為激發(fā)光源, 激發(fā)波長Ex的范圍是220~450 nm, 發(fā)射波長Em的范圍是260~600 nm.儀器的激發(fā)和發(fā)射狹縫寬度設(shè)定在5 nm, 光柵時(shí)間為0.1 s, 掃描速度為3 200 nm ·min-1, 使用Origin 8. 6軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.

　　1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　1.3.1 酵母降解EPS實(shí)驗(yàn)

　　在6個(gè)150 mL的三角瓶中各加入提取的EPS溶液(pH 6.8)100 mL, 在115℃下滅菌20 min.滅菌后置于超凈臺(tái)中冷卻至室溫, 向其中3個(gè)加入濕菌體0.5 g, 為酵母組;另外3個(gè)不添加酵母菌作為對(duì)照組, 將三角瓶放置在搖床上175 r ·min-1, 28℃下振蕩.分別在0、24、48和72 h時(shí)取混合液測(cè)定pH值.為了排除酵母菌細(xì)胞對(duì)EPS組分分析的影響, 將取出的混合液在12 000 g下離心10 min(Eppendorf Centrifuge 5415R, 德國), 測(cè)定上清液中蛋白、多糖、核酸含量;同時(shí)使用熒光分光光度計(jì)(日立F- 4600, 日本)對(duì)活性污泥中的熒光物質(zhì)組分進(jìn)行分析.

　　1.3.2 酵母菌提升污泥的脫水性實(shí)驗(yàn)

　　在6個(gè)直徑為15 cm的有機(jī)玻璃反應(yīng)器中分別裝入混合均勻的2 L污泥, 調(diào)節(jié)pH為6.8, 向3個(gè)罐子中分別加入1.5 g酵母菌濕菌體作為酵母組, 另外3罐不加酵母菌作為對(duì)照組.使用電磁振動(dòng)式空氣泵通過砂芯曝氣頭進(jìn)行曝氣, 控制溶解氧(DO)為7 mg ·L-1左右, 溫度為28℃.分別于0、24、48和72 h時(shí)取污泥樣, 測(cè)定pH值和CST.分別提取6個(gè)罐子中污泥的EPS, 測(cè)定蛋白、多糖和核酸組分含量.取出1 mL提取的EPS稀釋15倍進(jìn)行熒光物質(zhì)分析.具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.dongaorq.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1 酵母菌對(duì)EPS不同組分的降解

　　圖 1反映了72 h內(nèi)三角瓶中EPS組分含量的變化.從圖 1(a)可以看出, 接種酵母菌的三角瓶中蛋白質(zhì)含量在24 h內(nèi)從81.58 mg ·L-1下降到35.73 mg ·L-1, 降解率達(dá)到了56.20%;而對(duì)照組則從81.68 mg ·L-1下降到63.03 mg ·L-1, 降解率僅為22.83%, 說明酵母菌在最初的24 h對(duì)EPS中蛋白組分有較快速的降解作用;相比之下, 24 h之后, 蛋白質(zhì)的降解速度趨于平緩.從圖 1(b)可以看出, 酵母組中多糖含量在逐步降低, 說明在此過程中酵母菌對(duì)多糖有一個(gè)持續(xù)降解過程, 也表明酵母菌能夠利用多糖作為其生長的碳源.值得一提的是, 對(duì)照組的多糖含量在24~48 h沒有下降反而有了略微的上升.為了探究對(duì)照組蛋白質(zhì)和多糖含量變化的原因, 本研究對(duì)對(duì)照組中EPS溶液進(jìn)行了顯微鏡觀察, 發(fā)現(xiàn)有許多游離細(xì)菌存在, 這說明在115℃下滅菌20 min并未能徹底滅活EPS中的細(xì)菌, 其原因是EPS可以維持微生物細(xì)胞的生物膜穩(wěn)定性從而對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用.這些游離細(xì)菌有些可以利用(降解)EPS中蛋白質(zhì)或多糖而生長, 不能利用的細(xì)菌因搖瓶EPS中的營養(yǎng)成分缺乏而死亡解體, 從而溶出蛋白、多糖等細(xì)胞內(nèi)容物質(zhì).可能因?yàn)橛坞x細(xì)菌對(duì)蛋白和多糖降解能力差異, 造成了降解量和溶出量相對(duì)值的不同, 因而出現(xiàn)了蛋白含量降低而后期多糖含量稍有上升的現(xiàn)象. 圖 1(c)為酵母組中核酸含量的變化, 在48 h內(nèi)核酸從122.50 μg ·L-1大幅度下降至63.33 μg ·L-1, 而對(duì)照組中的核酸含量卻有略微地上升, 說明在48 h內(nèi)酵母菌能顯著降解核酸組分, 但是在48 h后三角瓶中核酸含量有所上升, 可能是長時(shí)間振蕩培養(yǎng)導(dǎo)致了營養(yǎng)物質(zhì)缺乏或者限制, 造成部分酵母細(xì)胞死亡釋放出了核酸物質(zhì).從圖 1(a)~1(c)中都可以看出酵母菌可以使EPS各組分的含量降低, 但是各組分變化規(guī)律不盡相同, 這應(yīng)該歸因于各組分在污泥EPS中的分布模式不同以及酵母菌對(duì)各組分的利用機(jī)制的差異.從圖 1(d)可以看出在24 h內(nèi), 酵母組的總EPS含量比對(duì)照組下降趨勢(shì)更為明顯, 表明酵母菌在提高污泥脫水性方面具有一定的潛力. 24~48 h, 酵母組和對(duì)照組的總EPS的含量趨于穩(wěn)定;48 h后酵母組的總EPS有一個(gè)下降過程, 而對(duì)照組基本趨于穩(wěn)定.

 圖 1 酵母菌對(duì)EPS不同組分及總EPS的降解效果

　　2.2 酵母菌對(duì)EPS中熒光組分的降解

　　為了更進(jìn)一步探明酵母菌降解EPS中蛋白質(zhì)的大致分類, 采用3D-EEM方法對(duì)酵母菌降解EPS過程中的熒光物質(zhì)信號(hào)變化進(jìn)行了跟蹤分析. 圖 2中的三維熒光圖譜可定義為Ⅰ和Ⅱ兩種峰.其中, Ⅰ峰的中心位置約為Ex/Em=220~225 nm/330~340 nm, 屬于芳香蛋白區(qū)域, 是低激發(fā)波長類色氨酸;Ⅱ峰的中心位置約為275~280 nm/305~350 nm, 屬于可溶性微生物副產(chǎn)物區(qū)域, 是高激發(fā)波長類色氨酸. 圖 2結(jié)果顯示, 在24 h內(nèi), 對(duì)照組EPS的Ⅰ峰熒光強(qiáng)度從3 712下降到3 363, 下降率為9.40%;Ⅱ峰的熒光強(qiáng)度從1 589下降到1 407, 下降率為11.45%;酵母組Ⅰ峰的熒光強(qiáng)度從3 716下降到3 354, 下降率為9.74%, Ⅱ峰的熒光強(qiáng)度從1 529下降到1 294, 下降率為15.37%.由此可以看出, 酵母組的蛋白含量在24 h內(nèi)比對(duì)照組下降更多, 尤其是對(duì)Ⅱ峰表示的可溶性微生物副產(chǎn)物有更好地降解效果;因此可以判定, 酵母菌對(duì)于活性污泥中的可溶性微生物產(chǎn)物有較好地降解作用, 而這部分物質(zhì)與污泥的脫水性能關(guān)系密切.在24~48 h內(nèi), 對(duì)照組Ⅰ峰的熒光強(qiáng)度從3 363下降到3 128, Ⅱ峰的熒光強(qiáng)度從1 407下降到1 353, 下降率分別為6.99%和3.84%;酵母組Ⅰ峰的熒光強(qiáng)度從3 354下降到2 844, Ⅱ峰的熒光強(qiáng)度從1 294下降到1 117, 下降率分別為15.21%和13.68%, 可以看出在這段時(shí)間內(nèi), 酵母菌能繼續(xù)降解EPS組分中的蛋白質(zhì);在48 h至72 h內(nèi), 對(duì)照組Ⅰ峰的熒光強(qiáng)度和Ⅱ峰的熒光強(qiáng)度沒有太大的變化, 與化學(xué)分析測(cè)定的結(jié)果相比, 熒光強(qiáng)度下降趨勢(shì)一致但下降率偏低, 這是因?yàn)闊晒夥治鲋荒鼙碚饕恍┓N類的蛋白, 但化學(xué)分析測(cè)定測(cè)得的是總蛋白含量;酵母組Ⅰ峰的熒光強(qiáng)度有略微上升但幅度很小, Ⅱ峰的熒光強(qiáng)則沒有太大的變化.

 (a)~(d)和(e)~(h)分別為對(duì)照組和酵母組在0、24、48和72 h的EPS組分熒光

圖 2 酵母菌對(duì)EPS中熒光組分的降解效果

　　2.3 酵母菌降解EPS組分的作用機(jī)制

　　圖 3是向EPS中加入酵母細(xì)胞培養(yǎng)后觀察到EPS絮體的微分干涉照片.可以看出, 酵母菌細(xì)胞(較大的圓形或者卵圓形細(xì)胞)可以與EPS中的膠狀物有效結(jié)合, 形成了明顯的絮狀物, 類似于活性污泥的菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu).有研究表明, EPS可以維持微生物細(xì)胞的生物膜穩(wěn)定性, 是細(xì)菌之間相互黏附的重要介質(zhì).本研究中絮狀物的形成可能與酵母菌細(xì)胞表面性質(zhì)有關(guān).前期研究中表明, 酵母O2和G1細(xì)胞表面具有較強(qiáng)的疏水性, 可以與油脂等疏水性污染物結(jié)合, 從而有利于胞外酶對(duì)污染物基質(zhì)的降解以及對(duì)代謝產(chǎn)物的吸收. EPS的主要組分是蛋白質(zhì)和多糖, 其中蛋白質(zhì)部分具有明顯的疏水性基團(tuán), 酵母細(xì)胞可能與這些疏水性基團(tuán)相黏附, 形成絮體并將附著的此類物質(zhì)降解, 代謝產(chǎn)生的小分子物質(zhì)可以為酵母細(xì)胞提供碳源、氮源等營養(yǎng).有研究表明, 在不外加營養(yǎng)物質(zhì)的情況下, EPS可以作為支持某些微生物生命活動(dòng)的碳源和氮源.本研究中, 酵母菌與EPS膠狀物體結(jié)合在一起, 一方面有利于酵母細(xì)胞對(duì)EPS的降解, 另一方面可以減少游離水中單細(xì)胞酵母的數(shù)量, 兩者對(duì)于提高污泥的脫水性都是有利因素.

圖 3 酵母菌與EPS組分形成的絮狀物質(zhì)的顯微圖片(10×40)

　　2.4 酵母菌對(duì)提高污泥脫水性的作用

　　將一定量的酵母菌加入剩余污泥中進(jìn)行曝氣, 評(píng)價(jià)了酵母菌對(duì)于污泥脫水性的提升作用.提取不同曝氣時(shí)間下的污泥的EPS并對(duì)其組分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn), 在24 h內(nèi), 投加酵母菌的反應(yīng)器中, 蛋白質(zhì)和多糖的含量下降率分別是(76.73±1.66)%和(44.80±3.68)%;而對(duì)照組的罐子中蛋白質(zhì)和多糖含量下降了(67.02±3.09)%和(23.67±0.92)%.相比較可以看出, 酵母菌的添加對(duì)于EPS組分中的多糖有明顯的降解作用.有研究表明, 酵母Pseudozyma brasiliensis能通過分泌木聚糖酶從而降解植物多糖;1株土著酵母Saccharomyces cerevisiae依靠PGU1單基因編碼的多聚半乳糖醛酸內(nèi)切酶來降解可可漿中的果膠類多糖.從圖 4(c)可以看出, 酵母組和對(duì)照組的EPS中核酸含量都有所下降, 酵母組比對(duì)照組略高;鑒于核酸在總EPS中的占比很低, 因此核酸含量不是影響污泥脫水性的主因.從圖 4(d)中可以看出, 在24 h內(nèi), 酵母組中總EPS下降程度比對(duì)照組大, 且在24 h時(shí)EPS的總量更低, 相應(yīng)地酵母處理后的污泥CST下降了(17.19±1.16)%, 比對(duì)照組多下降了(7.03±1.35)%.但是在24 h之后, 接種酵母的污泥中EPS的多糖和蛋白有略微上升, 這可能與酵母菌自身代謝產(chǎn)物的積累有關(guān), 酵母菌在降解污泥EPS中的多糖后, 經(jīng)過一定時(shí)間培養(yǎng)后自身也會(huì)合成多糖排到細(xì)胞外.因此, 對(duì)于利用添加酵母來提升污泥脫水性能可能存在一個(gè)合理的處理時(shí)間問題.曝氣時(shí)間超過24 h, 酵母組和對(duì)照組的CST值都出現(xiàn)了上升, 但是在酵母組中總EPS高于對(duì)照組的情況下, 酵母組的CST會(huì)更低一些, 可能與酵母細(xì)胞參與污泥絮體的構(gòu)建有關(guān).繼續(xù)曝氣至48 h后, 兩組污泥的CST持續(xù)上升, 對(duì)照組的CST達(dá)到23.15 s, 高于采集污泥的原始值;酵母組污泥CST值上升至22.1 s, 與采集污泥的原始值接近.

 圖 4 添加酵母并曝氣不同時(shí)間后污泥中EPS組分和CST的變化

　　從圖 4(d)可以看出EPS的含量在一定的范圍內(nèi)對(duì)污泥的脫水性有一定的影響, EPS含量太高會(huì)降低污泥脫水性, 有研究報(bào)道當(dāng)活性污泥的微生物胞外聚合物的含量(以ECP/SS計(jì))為35 mg ·g-1(其中ECP為胞外多聚物)時(shí)脫水性能最好. EPS在污泥絮狀物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性中起重要作用, EPS含量增加, 活性污泥的剪切敏感度降低, 污泥分散度也會(huì)降低, 這表明不是EPS含量越低, 污泥脫水性就越好.本研究結(jié)果表明, 酵母菌能在24 h內(nèi)有效降低污泥EPS中的蛋白質(zhì)和多糖含量, 同時(shí)也能降低活性污泥的CST值, 從而有效提高活性污泥的脫水性.從運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和效果兩方面來考慮, 24 h應(yīng)該是酵母提升污泥脫水性的理想處理時(shí)間.

　　2.5 酵母菌對(duì)活性污泥中EPS的熒光組分的原位降解

　　對(duì)不同處理時(shí)間后酵母組和對(duì)照組反應(yīng)器中污泥的EPS進(jìn)行三維熒光分析, 譜圖見圖 5.從中可以看出0~24 h, 對(duì)照組Ⅰ峰的熒光強(qiáng)度從3 785下降到2 577, Ⅱ峰的熒光強(qiáng)度從1 409下降至1 070, 下降率分別為31.92%和24.06%;酵母組Ⅰ峰的熒光強(qiáng)度從4 655下降到1 958, Ⅱ峰的熒光強(qiáng)度從1 924下降到812, 下降率分別為57.94%和57.80%.從結(jié)果可以看出, 相較于對(duì)照組, 酵母組污泥中EPS的蛋白含量下降更多, 降解速率更快, 且Ⅱ峰表征的可溶性微生物副產(chǎn)物降解率是對(duì)照組的2.4倍;Ⅰ峰表征的芳香族蛋白的降解率是對(duì)照組的1.8倍.但在24 h后酵母組對(duì)蛋白的降解速率相對(duì)下降, 如24~48 h, 對(duì)照組Ⅰ峰的熒光強(qiáng)度從2 577下降到1 409, Ⅱ峰的熒光強(qiáng)度從1 070下降到729, 下降率分別為45.32%和31.87%;酵母組Ⅰ峰的熒光強(qiáng)度從1 958下降到1 534, Ⅱ峰的熒光強(qiáng)度從812下降到了695, 下降率分別為21.65%和14.41%.但直到72 h時(shí), 酵母組對(duì)Ⅰ峰和Ⅱ峰表征物質(zhì)的總降解率仍然高于對(duì)照組, 分別高出了9.22%和16.43%.

 (a)~(d)和(e)~(h)分別為對(duì)照組和酵母組在0、24、48和72 h的EPS組分熒光

圖 5 酵母菌對(duì)污泥中EPS熒光組分的降解

　　2.6 酵母菌提升污泥脫水性的機(jī)制

　　從圖 6(a)和6(b)可以清晰地看到酵母菌在活性污泥中的細(xì)胞形態(tài)特征, 它們處于活性污泥絮體之中, 與污泥的菌膠團(tuán)結(jié)合在一起, 這使得污泥顆粒變大, 更容易沉降和脫水.從圖 6(b)可以看到酵母細(xì)胞具有明顯的芽痕, 說明酵母細(xì)胞在處理污泥過程中可能有出芽生殖現(xiàn)象, 印證了酵母細(xì)胞在系統(tǒng)中具有生物活性, 為連續(xù)處理污泥提供了基礎(chǔ). 圖 6(c)是通過微分干涉顯微鏡對(duì)酵母菌在處理活性污泥中的形態(tài)進(jìn)行觀察, 從中也可以明顯看到酵母菌與活性污泥中的膠狀物(EPS)結(jié)合在一起, 與在三角瓶實(shí)驗(yàn)中觀察到的結(jié)果相吻合.綜上, 酵母菌可以緊密結(jié)合污泥中EPS并將其作為營養(yǎng)物質(zhì)而消耗, 這使得污泥EPS的含量得到了有效地降低, 可以在一定程度上降低剩余污泥的CST值, 從而提升活性污泥的脫水性.從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出, 酵母菌對(duì)污泥的原位降解率低于搖瓶實(shí)驗(yàn), 這是由于實(shí)際污泥的生物系統(tǒng)十分復(fù)雜, 大量微生物的存在會(huì)影響酵母菌的生存繁殖.此外, 環(huán)境因素也會(huì)影響到酵母菌對(duì)污泥EPS的降解.因此, 后續(xù)研究需要通過優(yōu)化相應(yīng)條件來提高酵母菌對(duì)污泥EPS的降解效率, 如pH、碳源、氮源及影響酵母細(xì)胞相關(guān)酶活性的微量元素等.

 (a)和(b)為掃描電鏡; (c)為微分干涉

圖 6 酵母菌在活性污泥絮體中的存在形態(tài)

　　2.6 酵母菌提升污泥脫水性的機(jī)制

　　從圖 6(a)和6(b)可以清晰地看到酵母菌在活性污泥中的細(xì)胞形態(tài)特征, 它們處于活性污泥絮體之中, 與污泥的菌膠團(tuán)結(jié)合在一起, 這使得污泥顆粒變大, 更容易沉降和脫水.從圖 6(b)可以看到酵母細(xì)胞具有明顯的芽痕, 說明酵母細(xì)胞在處理污泥過程中可能有出芽生殖現(xiàn)象, 印證了酵母細(xì)胞在系統(tǒng)中具有生物活性, 為連續(xù)處理污泥提供了基礎(chǔ). 圖 6(c)是通過微分干涉顯微鏡對(duì)酵母菌在處理活性污泥中的形態(tài)進(jìn)行觀察, 從中也可以明顯看到酵母菌與活性污泥中的膠狀物(EPS)結(jié)合在一起, 與在三角瓶實(shí)驗(yàn)中觀察到的結(jié)果相吻合.綜上, 酵母菌可以緊密結(jié)合污泥中EPS并將其作為營養(yǎng)物質(zhì)而消耗, 這使得污泥EPS的含量得到了有效地降低, 可以在一定程度上降低剩余污泥的CST值, 從而提升活性污泥的脫水性.從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出, 酵母菌對(duì)污泥的原位降解率低于搖瓶實(shí)驗(yàn), 這是由于實(shí)際污泥的生物系統(tǒng)十分復(fù)雜, 大量微生物的存在會(huì)影響酵母菌的生存繁殖.此外, 環(huán)境因素也會(huì)影響到酵母菌對(duì)污泥EPS的降解.因此, 后續(xù)研究需要通過優(yōu)化相應(yīng)條件來提高酵母菌對(duì)污泥EPS的降解效率, 如pH、碳源、氮源及影響酵母細(xì)胞相關(guān)酶活性的微量元素等.(來源：寧波大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院 作者：俞心怡)