市政相关 探究：带负电荷的活性污泥

活性污泥表面带负电荷，物化污泥带正电荷，是很多人知道的，所以生化产生的污泥选择阳离子絮凝剂，物化泥选用阴离子絮凝剂。但是活性污泥为什么带负电荷？这跟活性污泥的主要组成细菌有关系，细菌的电荷决定了活性污泥的电荷，本文带你全面解析细菌带电荷的原理！
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1、什么是等电点？

; \+ c) L5 o; T' ^' m7 F2 Z# z等电点（pI）：在某一pH的溶液中，氨基酸或蛋白质解离成阳离子和阴离子的趋势或程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的pH称为该氨基酸或蛋白质的等电点。
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等电点的作用

在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，所带净电荷为零，呈电中性，此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点。
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两性离子所带电荷因溶液的pH值不同而改变，当两性离子正负电荷数值相等时，溶液的pH值即其等电点。

当外界溶液的pH大于两性离子的pI值，两性离子释放质子带负电。当外界溶液的pH小于两性离子的pI值，两性离子质子化带正电。

当达到等电点时氨基酸在溶液中的溶解度最小。
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. ^1 ]4 ~8 K8 ^" h7 A  G. n2、什么是酸碱度？

- {5 v7 K! g5 R4 D9 Z酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度，一般用PH值来表示。
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+ K- _0 }% C! ZpH值＜7为酸性，pH值=7为中性，pH值＞7为碱性。
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! k* W+ R. j& K# x  I2 Z% ApH值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。这个概念是1909年由丹麦生物化学家Søren Peter Lauritz Sørensen提出。p代表德语Potenz，意思是力量或浓度，H代表氢离子（H）。有时候pH也被写为拉丁文形式的pondus hydrogenii。
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4 y. [6 s0 @0 q) F% b通常情况下（25℃、298K左右），当pH<7的时候，溶液呈酸性，当pH>7的时候，溶液呈碱性，当pH=7的时候，溶液为中性。注意：pH值允许小于0，如盐酸（10 mol/L）的pH为-1。

# F, l( d* i6 \3、等电点与酸碱度的区别
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7 x% y- y# Z0 |+ @$ V& M; j' @: O0 k! y氨基酸同时含有氨基和羧基,是两性电解质,在水溶液中均已兼性离子或极偶离子的形式存在。氨基酸的兼性离子在酸性溶液中可接受质子形成阳离子，在碱性溶液中则释放质子形成阴离子。而当氨基酸的净电荷为零时，这个时候的ph成为等电点。

2 d3 G: ^! B, u& f也就是说氨基酸的等电点与其所在环境的酸碱度没有太大关系，等电点只决定它在水溶液中的存在形式。
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等电点有可能是酸性也有可能是碱性，并非中性状态！

4、细菌的电荷属性
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# U3 {3 x4 f9 Z4 F3 S  }细菌干重的50－80%为蛋白质，蛋白质由20种氨基酸按一定的排列顺序由肽键连接而成。而且细菌的细胞壁的主要成分也有蛋白质，所以细菌的等电点和氨基酸的等电点相近！

7 v5 X+ [0 e& u$ i% N% E1 y已知细菌的等电点在Ph为2～5。革兰氏阳性菌为2～3，革兰氏阴性菌为4～5。

! \/ _) `5 B4 z3 `9 c" Z一般，细菌的培养、染色、试验、利用过程均在偏碱性（7～7.5）、中性、偏酸性（6～7）条件下，都高于细菌的等电点，故均带有负电荷。

# ]; H" w- D, U- r9 n所以，细菌的电荷决定了活性污泥的电荷属性，污水处理中活性污泥的适宜PH在中性或偏碱性的状态下才能正常的代谢生存，所以，在正常的污水处理中，我们的活性污泥都是携带负电荷的！
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