市政相关 探究:带负电荷的活性污泥 [复制链接]

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京东
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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' K  T0 s1 t3 N1、什么是等电点?1 q. X0 T; J2 s5 T% b+ l, x0 _7 Q* F
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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
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/ U4 U. a$ V7 v, e2 P( F2 [3 R6 @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。
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) o5 {& A+ D) H, g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。
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当达到等电点时氨基酸在溶液中的溶解度最小。+ t3 s; R  H, o3 c/ g$ e

# |5 Y4 O; [* q( q% I3 g2、什么是酸碱度?3 I0 L+ J7 l+ s2 O
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酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度,一般用PH值来表示。7 i7 q. Q3 |  F

. z) D# e7 F/ M- \pH值<7为酸性,pH值=7为中性,pH值>7为碱性。9 _0 [/ e, h: U

8 M0 |$ x8 q* W8 A# d: N5 bpH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。" M# ~$ o, R! y
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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。7 o8 {) P2 x# C( t( E; s4 p

8 k1 p' _& i( u& e& Z3、等电点与酸碱度的区别- }- L* ~" _% `( B
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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。1 P: e1 ?" k& M$ T; u
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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。' T& n5 E1 J8 t9 ^
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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!3 X* Z* m1 ^+ D( A
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4、细菌的电荷属性
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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!
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7 S+ `1 P  R" V+ U7 D# |! h2 g: t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。
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7 T3 `5 @5 B6 N% z2 e. I4 |& [1 `7 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。. D/ g+ L$ U6 p0 \/ l$ I# c

4 r9 p" D' i" Z6 Y8 t$ ]* A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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