【摘 要】
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污水处理系统中往往本身含有一些日常生活中常见的纳米颗粒,如ZnO、TiO_2等,这些纳米颗粒由于在人们日常生活中起着不可替代的作用而不可避免地会富集在污泥中。为了探究常见纳米颗粒对市政污泥的影响,本文选用了TiO_2、Fe_3O_4、Al_2O_3、ZnO四种氧化物纳米颗粒,探究了这四种氧化物纳米颗粒对污泥胞外聚合物含量、胞外聚合物中蛋白质二级结构产生的影响以及这四种纳米颗粒对污泥脱水性能产生的影
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污水处理系统中往往本身含有一些日常生活中常见的纳米颗粒,如ZnO、TiO2等,这些纳米颗粒由于在人们日常生活中起着不可替代的作用而不可避免地会富集在污泥中。为了探究常见纳米颗粒对市政污泥的影响,本文选用了TiO2、Fe3O4、Al2O3、ZnO四种氧化物纳米颗粒,探究了这四种氧化物纳米颗粒对污泥胞外聚合物含量、胞外聚合物中蛋白质二级结构产生的影响以及这四种纳米颗粒对污泥脱水性能产生的影响。此外,还将TiO2、Fe3O4、Al2O3、ZnO四种氧化物纳米颗粒分别与粉煤灰、海泡石采制成复合粉末,探究其对污泥脱水性能以及污泥胞外聚合物中蛋白质、多糖组分含量变化的影响。并利用正交试验对影响污泥胞外聚合物含量以及污泥脱水性能作出了因素分析并且求出了最优工况。四种氧化物纳米颗粒对污泥胞外聚合物含量的结果表明,当不添加纳米颗粒时,提取出EPS稳定在35mg/g TSS左右。当添加Al2O3纳米颗粒时,EPS总量随着添加量的增加而降低;当添加Fe3O4纳米颗粒时,在0.04 g/g TSS处的EPS量为42.1mg/g TSS,达到最大值。也就是说,EPS总量随着添加量的增加先增加后降低;当添加ZnO纳米颗粒时,EPS总量随着添加量的增加先增加后降低,在0.04 g/g TSS添加量处,EPS量为42.4mg/g TSS,此时EPS总量达到最大值。EPS总量在添加TiO2纳米颗粒时变化情况不明显,并且蛋白质和多糖的含量变化均不明显。四种氧化物纳米颗粒对胞外聚合物中蛋白质二级结构影响表明,Al2O3纳米颗粒处理后,SEPS中α-helix/（β-sheet+random coil）的比值从0.513增加到0.637。Fe3O4纳米颗粒处理后的EPS,在SEPS和LB-EPS中的α-helix的百分比显著增加,而β-sheet得百分比略有下降,random coil在SEPS和LB-EPS中的比例也有所下降。TiO2纳米颗粒处理后,SEPS中α-helix/（β-sheet+random coil）的比值从0.513到0.383。ZnO纳米颗粒处理过的样本,SEPS中β-sheet的百分比和α-helix的百分比均减少,但α-helix/（β-sheet+random coil）的比值从0.513到0.557。粉煤灰与纳米颗粒制成复合粉末对污泥脱水性能的最优工况为以75%的配比掺杂氧化锌纳米颗粒且添加量为0.04g/g TSS时,污泥比阻值最低。海泡石与纳米颗粒制成复合粉末对污泥脱水性能的最优工况为以25%的配比掺杂氧化锌纳米颗粒且添加量为0.03g/g TSS时,污泥比阻值最低。
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