邢奕等：不同H值下胞外聚合物对污泥脱水性能及束缚水含量的影响 ·1391· 4500 800 4000 (a) b 700 3500 600 3000 500 2500 0一S蛋白质 0一S多糖 2000 400 LB-蛋白质 △一LB-多糖 o一TB-蛋白质 一TB-多糖 600 150 400 100 200 4 pH pH 4500 4000 (c)I 800 (d) 3500 700 3000 (一 600 2500 -S蛋白质 500 一S-多糖 △一LB-蛋白质 2000 400 △一LB-多糖 o一TB-蛋白质 o一TB-多糖 1500 300 1000 200 500 100 0 0 910 11 10 11 12 PH PH 图3污泥中EPS分布.(a)酸性条件下SES、LBES和TBES中蛋白质含量：(b)酸性条件下SEPS、LB-EPS和TBES中多糖含量； (c)碱性条件下SEPS、LB-EPS和TB-EPS中蛋白质含量：(d)碱性条件下SEPS,LB-EPS和TBES中多糖含量 Fig.3 EPS distribution in sludge:(a)protein content in S-EPS,LB-EPS and TB-EPS under acidic conditions:(b)polysaccharide content in S- EPS,LB-EPS and TB-EPS under acidic conditions:(c)protein content in S-EPS,LB-EPS and TBEPS under alkaline conditions;(d)polysaccha- ride content in S-EPS,LB-EPS and TB-EPS under alkaline conditions -0.971、p<0.01及R>-0.960、p<0.01, 滤除，污泥的WC和CST快速升高. R>-0.980p<0.01).碱性条件下，SEPS、LB-EPS 2.4.2EPS对束缚水含量的影响 层中蛋白质、多糖含量与WC、CST均存在较高的正相 污泥各层组EPS中蛋白质和多糖与束缚水含量 关性，TB-EPS层中蛋白质、多糖与WC、CST具有较高 的相关性及Pearson相关系数如图5和表3所示.酸 的负相关性，相关性SEPS>TB-EPS和LB-EPS. 性条件下，TB-EPS层中蛋白质和多糖与束缚水含量有 相关性分析表明，不同pH值下，SEPS、LB-EPS和 较高的相关性(R2=0.8276及R2=0.7650)并呈正相 TB-EPS均与WC和CST有很强的相关性，但污泥各 关(R>0.925、p<0.01及R>0.897、p<0.01).LB- EPS层组之间略有差异，相关性SEPS>TB-EPS和 EPS层中蛋白质和多糖含量与束缚水含量同样有较高 LB-EPS,因此SEPS对污泥脱水性能影响最显著.酸 的相关性(R=0.8317及R2=0.7327)并呈负相关(R 性条件下，SEPS和LB-EPS层中蛋白质和多糖含量升 >-0.927、p<0.01及R>-0.882、p<0.01).与TB- 高，或TB-EPS层中蛋白质和多糖含量降低时，污泥的 EPS和LB-EPS相比，SEPS层中蛋白质和多糖含量与 WC和CST降低，这是由于酸性条件使污泥絮体解体 束缚水含量具有更高的相关性(R2=0.9137及R2= 破碎，附着在污泥絮体上的不溶性EPS剥落进入液 0.8785)并呈负相关(R>-0.963、p<0.01及R> 相，束缚水得到释放，从而改善了污泥的脱水性能.而 -0.948、p<0.01).碱性条件下，SEPS、LB-EPS和 碱性条件下，SEPS和LB-EPS层中蛋白质和多糖含量 TB-EPS层中蛋白质和多糖含量与束缚水含量均存在 升高，或TB-EPS层中蛋白质和多糖降低时，污泥的 较高相关性，相关性SEPS>LB-EPS和TB-EPS. WC和CST升高，这是由于碱性条件使微生物细胞易 相关性分析表明，SEPS、LB-EPS和TB-EPS均与 于破碎，释放出大量胞内物质，液相中EPS含量升高 束缚水有很强的相关性.酸性条件下，TB-EPS层中蛋 会增强污泥电负性，污泥絮体间斥力增大网，同时强 白质和多糖含量降低导致SEPS和LB-EPS层中蛋白 碱性条件导致污泥絮体及溶液中的EPS(特别是蛋白 质和多糖含量的升高，也导致污泥中束缚水含量的降 质)变性网，增强其与水的结合能力，阻碍污泥中水分 低，因此可判断大部分束缚水结合在TB-EPS层中：而邢 奕等: 不同 pH 值下胞外聚合物对污泥脱水性能及束缚水含量的影响 图 3 污泥中 EPS 分布． ( a) 酸性条件下 S-EPS、LB-EPS 和 TB-EPS 中蛋白质含量; ( b) 酸性条件下 S-EPS、LB-EPS 和 TB-EPS 中多糖含量; ( c) 碱性条件下 S-EPS、LB-EPS 和 TB-EPS 中蛋白质含量; ( d) 碱性条件下 S-EPS、LB-EPS 和 TB-EPS 中多糖含量 Fig． 3 EPS distribution in sludge: ( a) protein content in S-EPS，LB-EPS and TB-EPS under acidic conditions; ( b) polysaccharide content in S￾EPS，LB-EPS and TB-EPS under acidic conditions; ( c) protein content in S-EPS，LB-EPS and TB-EPS under alkaline conditions; ( d) polysaccha￾ride content in S-EPS，LB-EPS and TB-EPS under alkaline conditions － 0. 971、p ＜ 0. 01 及 Ｒ ＞ － 0. 960、p ＜ 0. 01， Ｒ ＞ － 0. 980、p ＜ 0. 01 ) ． 碱 性 条 件 下，S-EPS、LB-EPS 层中蛋白质、多糖含量与 WC、CST 均存在较高的正相 关性，TB-EPS 层中蛋白质、多糖与 WC、CST 具有较高 的负相关性，相关性 S-EPS ＞ TB-EPS 和 LB-EPS． 相关性分析表明，不同 pH 值下，S-EPS、LB-EPS 和 TB-EPS 均与 WC 和 CST 有很强的相关性，但污泥各 EPS 层 组 之 间 略 有 差 异，相 关 性 S-EPS ＞ TB-EPS 和 LB-EPS，因此 S-EPS 对污泥脱水性能影响最显著． 酸 性条件下，S-EPS 和 LB-EPS 层中蛋白质和多糖含量升 高，或 TB-EPS 层中蛋白质和多糖含量降低时，污泥的 WC 和 CST 降低，这是由于酸性条件使污泥絮体解体 破碎，附着在污泥絮体上的不溶性 EPS 剥落进入液 相，束缚水得到释放，从而改善了污泥的脱水性能． 而 碱性条件下，S-EPS 和 LB-EPS 层中蛋白质和多糖含量 升高，或 TB-EPS 层中蛋白质和 多 糖 降 低 时，污 泥 的 WC 和 CST 升高，这是由于碱性条件使微生物细胞易 于破碎，释放出大量胞内物质，液相中 EPS 含量升高 会增强污泥电负性，污泥絮体间斥力增大［30］，同时强 碱性条件导致污泥絮体及溶液中的 EPS ( 特别是蛋白 质) 变性［32］，增强其与水的结合能力，阻碍污泥中水分 滤除，污泥的 WC 和 CST 快速升高． 2. 4. 2 EPS 对束缚水含量的影响 污泥各层组 EPS 中蛋白质和多糖与束缚水含量 的相关性及 Pearson 相关系数如图 5 和表 3 所示． 酸 性条件下，TB-EPS 层中蛋白质和多糖与束缚水含量有 较高的相关性( Ｒ2 = 0. 8276 及 Ｒ2 = 0. 7650) 并呈正相 关( Ｒ ＞ 0. 925、p ＜ 0. 01 及 Ｒ ＞ 0. 897、p ＜ 0. 01) ． LB￾EPS 层中蛋白质和多糖含量与束缚水含量同样有较高 的相关性( Ｒ2 = 0. 8317 及 Ｒ2 = 0. 7327) 并呈负相关( Ｒ ＞ － 0. 927、p ＜ 0. 01 及 Ｒ ＞ － 0. 882、p ＜ 0. 01) ． 与 TB￾EPS 和 LB-EPS 相比，S-EPS 层中蛋白质和多糖含量与 束缚水含量具有更高的相关性( Ｒ2 = 0. 9137 及 Ｒ2 = 0. 8785) 并 呈 负 相 关( Ｒ ＞ － 0. 963、p ＜ 0. 01 及 Ｒ ＞ － 0. 948、p ＜ 0. 01 ) ． 碱 性 条 件 下，S-EPS、LB-EPS 和 TB-EPS 层中蛋白质和多糖含量与束缚水含量均存在 较高相关性，相关性 S-EPS ＞ LB-EPS 和 TB-EPS． 相关性分析表明，S-EPS、LB-EPS 和 TB-EPS 均与 束缚水有很强的相关性． 酸性条件下，TB-EPS 层中蛋 白质和多糖含量降低导致 S-EPS 和 LB-EPS 层中蛋白 质和多糖含量的升高，也导致污泥中束缚水含量的降 低，因此可判断大部分束缚水结合在 TB-EPS 层中; 而 ·1391·