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活性污泥为什么是带负电荷的?

北极星环保网来源:环保水处理2019/8/22 9:03:49我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:活性污泥 污水处理 絮凝剂

北极星环保网讯: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!

1、什么是等电点?

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。

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。

2、什么是酸碱度?

酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度,一般用PH值来表示。

pH值<7为酸性,pH值=7为中性,pH值>7为碱性。

pH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。

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。

3、等电点与酸碱度的区别

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。

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。

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

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!

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。

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。

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!

延伸阅读:

污水处理手册之活性污泥镜检手册

污水处理活性污泥系统中如何控制回流比

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