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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+ H$ l% o! K$ E1、什么是等电点?6 n" Z8 S& M4 X2 ^
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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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' x$ B# R- _7 S* Y  J; t' {9 b" o+ b等电点的作用$ S, i# B" _7 o0 Q

0 }/ j" n6 c. Z. N. V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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( }0 O9 z8 |; U! `' h/ o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。6 G* N3 j$ c: ^1 C/ x5 ?

( y7 C0 Z1 c- l2 r5 ]" c) _; N当达到等电点时氨基酸在溶液中的溶解度最小。% ~4 T& L/ a2 o' W1 F& T3 I

- l6 @6 X' i& L2 C. m0 Q% ^# X2 B2、什么是酸碱度?& Z: d; J# ^& J+ {. [6 {

# F- b+ ~! a$ h  I酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度,一般用PH值来表示。" j% D# o9 n; T& g7 m5 n

1 z- H% ^2 w: `* I! UpH值<7为酸性,pH值=7为中性,pH值>7为碱性。
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9 z8 T" @9 s1 hpH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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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。' X1 ]  v# |0 A8 k5 O5 T% ?+ w
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3、等电点与酸碱度的区别
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/ j4 q: `. ?0 H% `' v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。
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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。6 h& i$ g7 F5 ]0 A3 s0 P: j
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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!
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% ^6 i; y" v8 S+ G! |% m4、细菌的电荷属性
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9 l. [- H# |& F" W  v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!8 n. W: e9 M& c" Y! k6 l3 C, Q

6 O1 X8 [9 F; c) c! u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。! u8 v9 Z' z6 X9 l2 G, N0 W

! N0 u. k4 d9 q: m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。( n6 {. s7 @! \2 A: E

; \. |0 B$ U6 W3 N2 I3 r6 k7 e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!- p# k5 j( b+ @, N  f4 J  e

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