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本试验通过分别在SBR反应器中好氧颗粒污泥培养的第1-7天(R1)和第8-14天(R2)投加混凝剂聚合氯化铝(PAC)的方式,分析在混凝剂投加时间不同的条件下,好氧颗粒污泥形成初期颗粒污泥的外观形态及其基本特性的不同,在此基础上采用三维荧光光谱(3D-EEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)技术分析初期胞外聚合物(EPS)各组分的含量及变化规律,进而探究好氧颗粒污泥形成初期不同时间加入混凝剂聚合氯化铝进行强化造粒过程中胞外聚合物的变化以及起关键作用的主要组分,主要研究结果如下:(1)在不投加PAC的条件下,反应器内的微生物在1-7天处于适应期阶段,反应器内微生物的数量变化不大;在8-14天处于对数增长期阶段,反应器内微生物的数量急剧增加。(2)在反应器运行的第8-14天投加混凝剂PAC比在第1-7天投加混凝剂PAC加速了初期污泥颗粒化,且推迟投加混凝剂的反应器中形成的好氧颗粒污泥外形较规则,结构紧凑,沉降絮凝性能和污染物去除效率较高。(3)采用3D-EEM技术分析颗粒污泥形成初期污泥各类型EPS的组分发现,代表蛋白类物质的峰A(Ex/Em=285-290/315-355nm)和代表芳香蛋白类物质的峰B(230/330-345nm)的响应值增强明显,表明荧光类蛋白物质在微生物聚集体形成和结构稳定中的作用更加重要,推迟投加PAC的时间可以明显增加EPS的产生量。PN在好氧颗粒污泥中占主导地位,好氧颗粒的形成和结构稳定有赖于蛋白类物质,阳离子结合好氧颗粒污泥的能力与LB-EPS的变化是密切相关的。(4)采用FTIR技术分析污泥各种类型EPS的组分发现,在1654cm-1下的吸收峰属于蛋白质二级结构,分别存在于S-EPS和LB-EPS、TB-EPS中,其中LB-EPS中1654cm-1处的吸收峰在推迟投加PAC的反应器中第15天的吸收较弱,波动情况同蛋白质浓度变化相一致。污泥形成初期蛋白质二级结构Amide I物质和天冬氨酸类物质占主导地位,这些蛋白类物质在好氧颗粒形成初期具有非常重要的作用,而且天冬氨酸类蛋白是维持初期污泥颗粒结构稳定的主要胞外聚合物成分。(5)分析颗粒污泥形成初期各种类型EPS含量及其主要成分含量变化发现,PN升高的趋势与好氧污泥颗粒化程度有关,而PS含量的变化与污泥颗粒化关系不大,可以认为PN在污泥颗粒化初期起至关重要的作用,而且R1中PN/PS从3.0升高到6.82,R2中PN/PS从2.90升高到5.81。推迟投加PAC更有利于好氧颗粒污泥的凝聚作用,促进好氧颗粒污泥的形成,进而能够更快形成颗粒。(6)LB-EPS含量和细胞相对疏水性呈负相关,其相关系数为:r=-0.896,即随着颗粒污泥LB-EPS浓度的缓慢增加,细胞表面相对疏水性则表现出降低的趋势。EPS中蛋白质浓度对颗粒污泥表面疏水性的影响较大,且可以加速颗粒污泥的生长和污泥颗粒化过程。三种类型的EPS和SVI的线性关系可以看出,LB-EPS与SVI呈正相关,相关系数为:r=0.863,表明LB-EPS含量对好氧颗粒污泥的沉降性能和混凝性能有很大的影响,而TB-EPS和S-EPS与SVI均无明显的相关性,表明TB-EPS对颗粒污泥的SVI值影响较小,S-EPS溶于污泥水相,对SVI值基本没有影响。