摘要：以模拟啤酒废水为底物在IC反应器中进行厌氧污泥颗粒化培养，并对污泥颗粒化过程中胞外多聚物（EPS）的主要成分变化及其与细胞表面疏水性和Zeta电位之间的相互关系进行分析，以此来阐述EPS对污泥颗粒化成核的作用。

研究结果表明，好氧剩余污泥在经过56 d的培养后，平均粒径由接种时的54.72 μm增长到103.46 μm，实现了厌氧污泥颗粒化成核过程；EPS蛋白质含量（PN）在颗粒化过程中逐渐由接种时的18.1 mg/g增至54.3 mg/g，而EPS多糖含量（PS）则无明显变化；此外，PN/PS与污泥平均粒径、细胞表面疏水性（RH）以及Zeta电位之间呈正相关关系，相关系数分别为0.9727、0.9593和0.9274。由此可推测：厌氧污泥颗粒化成核过程的主要作用成分为胞外蛋白质，其可以改变污泥细胞表面疏水性和Zeta电位，从而在厌氧污泥颗粒化过程中有着重要的促进作用。

胞外多聚物（extracellular polymeric substances，EPS）是微生物聚集体的重要组成部分，分布于微生物细胞表面，是细胞荚膜和细胞周围粘液物质的主要成分，有利于微生物细胞凝聚，在形成与稳定颗粒污泥中起重要作用。EPS作为微生物代谢产物，对污泥的细胞表面疏水性和Zeta电位有重要的影响，EPS的有机组分可以改变细菌絮体的表面特性和污泥的物理化学特性，从而促进细胞间的凝聚和结构稳定。目前大多研究证明，EPS通过改变好氧颗粒污泥的细胞表面疏水性、Zeta电位等性质，从而影响好氧颗粒污泥的形成及稳定。但是对于厌氧颗粒污泥形成过程中EPS与细胞表面疏水性、Zeta电位的变化关系，以及对厌氧颗粒污泥的形成影响还有待研究。

厌氧污泥颗粒化过程是由成核和在核基础上成熟2个过程组成，因为成核是颗粒化的起点，因此，成核过程对于颗粒化机制的研究具有特别重要的价值。本研究通过对厌氧污泥颗粒化成核过程的胞外多聚物定量分析研究，同时，分析胞外多聚物与细胞表面疏水性、Zeta电位的变化特性，从而揭示厌氧污泥颗粒化成核的本质特性。

1实验部分

1.1实验装置与流程

实验装置如图1所示，IC反应器高2m，直径0.1m，总体积16L。进水泵将水槽中的废水泵入循环罐，和回流出水混合，部分废水再由循环泵由反应器底部泵入反应器，循环罐中安装有一个立管，厌氧反应器的出水被收集在立管中，部分出水从立管的底部与原废水相混合，其余出水会从立管中溢流排出。产气经三相分离器后，由气体流量计测量产气量。反应器外部设有保温夹套，通过恒温水浴箱水流循环保持反应器温度在（37±1）°C。。

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