污泥快速颗粒化降解有机物过程研究

在SBR反应器中驯化培养好氧颗粒污泥。考察颗粒污泥物理性能变化和有机物降解效果,研究好氧颗粒污泥在低浓度有机废水中的适应性。实验结果表明,污泥颗粒化进程快,反应器运行第14天时,出现粒径为3~6 mm,表面光滑有光泽的颗粒污泥,对COD的去除率保持在85%以上;降低COD后,NH3-N、TP的去除率分别为74%和90%;系统对甲醇有去除作用但效果不理想,最终去除率只达到24.28%。     

高溶解氧环境下好氧亚硝化颗粒污泥短程硝化特性研究

研究好氧亚硝化颗粒污泥的快速形成及在高溶解氧环境下好氧亚硝化颗粒污泥的短程硝化特性。采用SBR反应器,在偏碱性、高溶解氧条件下,以好氧颗粒污泥和具有硝化功能的活性污泥为种泥驯化培养,分析好氧亚硝化颗粒污泥形成机理及对亚硝酸盐的积累能力。研究结果表明:12d可形成具有氨氮平均去除率97%、最高亚硝化率70%的好氧亚硝化颗粒污泥,反应器能持续稳定运行;溶解氧高低对好氧亚硝化颗粒污泥的亚硝化率影响不大。说明此方法能够快速形成具有高亚硝酸盐积累率的好氧亚硝化颗粒污泥。     

工业园区废水好氧颗粒污泥的培养

以盐仓工业园区废水为原水,在序批式反应器(SBR)中培养好氧颗粒污泥。结果表明:该工业园区废水中可以实现好氧污泥颗粒化,且颗粒密实,但形状不规则;经过70 d运行后,反应器中污泥SVI10达到26 mL/g,颗粒化率为80%,颗粒的粒径主要在0.3～0.5 mm之间;颗粒污泥成熟后,好氧颗粒污泥反应器对COD的去除率为73%～80%、色度去除率90%～95%,出水水质(COD、色度)优于该污水处理厂的出水。     

进水负荷交替变化对好氧污泥颗粒化的促进

在序批式活性污泥法反应器(SBR)中,接种普通絮状污泥,在交替变化的负荷下培养好氧颗粒污泥,研究分析好氧污泥颗粒化的形成过程并检测颗粒污泥形成中污染物的变化规律。结果表明,进水负荷的交替变化可以增强反应器的贫富基质促使颗粒污泥快速形成,污泥颗粒化中胞外聚合物含量呈增加趋势,其中胞外蛋白质对好氧污泥颗粒形成中起到主要作用,而胞外多糖有助于维持好氧颗粒污泥系统运行的稳定性,另外变负荷还可筛选出微生物种类丰富度高的颗粒污泥。经过105 d,反应器内颗粒污泥的粒径多数为1.0~1.25 mm,混合液MLSS的质量浓度为5.512 g/L,SVI为18.50 m L/g左右,对COD、NH4+-N、TN和PO43--P的去除率分别为96.73%、96.67%、86.63%和83.74%左右。     

MBR中好氧颗粒污泥的培养及其性能研究

以实际生活污水接种絮状活性污泥在膜生物反应器中培养好氧颗粒污泥。通过对3个培养阶段污泥生长情况的考察,研究了颗粒污泥的变化规律及特性,并对好氧颗粒污泥的处理效果进行了分析。该系统连续运行4个月的结果表明,在膜生物反应器中成功培养出了运行比较稳定的好氧颗粒污泥,且系统处于稳态时好氧颗粒污泥对COD、氨氮、总氮、总磷的质量浓度分别为400～1 000、25～40、30～50、10～15 mg/L的生活污水其平均去除率分别达到95%、80%、70%和65%。     

好氧颗粒污泥反应器的研究现状及应用前景

简述了好氧颗粒污泥反应器在国内外的研究现状,介绍了好氧颗粒污泥反应器的处理效果、适用水质及运行参数,如有机负荷、水力剪切力、溶解氧、反应器结构等,并对好氧颗粒污泥反应器的研究方向和应用前景进行了展望。     

低水力负荷下好氧颗粒污泥的特性及胞外聚合物关键组分对该污泥稳定性的影响

使用一种快速启动SBAR反应器培养好氧颗粒污泥,在此基础上研究污泥颗粒化过程与解体过程中好氧颗粒污泥的特性、反应器对污染物的去除效果以及三种胞外聚合物(EPS)关键组分含量的变化对颗粒污泥稳定性的影响。结果表明:(1)在低水力负荷条件下,通过缩短沉淀时间、改变进水基质浓度等措施,反应器在92 d时完全形成淡黄色、小粒径、不规则形状的颗粒污泥;同时完全颗粒化后,SVI保持在50mL/g以下,MLSS保持在4.0g/L以上。(2)在144 d的运行时间内,反应器对COD的去除率均在91.18%以上,出水COD浓度均在50 mg/L以下;而TP的处理效果波动较大,去处率在49.25%~99.22%;除启动过程外,反应器对NH_4~+-N的去除效果达到80%以上。(3)颗粒污泥中溶解型EPS(S-EPS)、松散结合型EPS(LB-EPS)的含量较少且变化不明显,而紧密结合型EPS(TB-EPS)中的蛋白质(PN)在颗粒污泥的形成与解体过程中变化明显,当维持在35~40 mg/g MLSS时,颗粒污泥可以保持稳定。     

二次流场促进高浓度颗粒污泥体系的传质效率

将提供特定流体动力条件(二次流)的SSBR反应器和普通向上流SBR反应器进行对比,试验分析氧传质性能、降解性能和颗粒污泥形态,研究高浓度颗粒污泥体系中,优化的流体动力条件-二次流对氧传质效率的影响以及由此引起的种群分布变化.结果表明,SSBR反应器的氧传质速度更快,稳定运行的SSBR反应器能维持更高的溶解氧,有利于提高颗粒污泥内部的溶解氧渗透能力,对颗粒污泥中心区域的营养供给充分,颗粒污泥内部微生物不易老化,有利于颗粒污泥体系的稳定和强化有机物的降解效率.     

常温完全好氧条件下好氧颗粒污泥的富集与驯化研究

研究好氧颗粒污泥的富集和驯化过程,并考察好氧污泥颗粒对生活污水中各种污染物的去除效果。实验采用实际生活污水,以普通絮状污泥为接种污泥,无水乙酸钠为底物,在常温条件下(23~25℃),通过逐渐提高进水COD(从200 mg/L提高到400 mg/L)和减少沉降时间(从30 min减少到3 min),在完全好氧运行的序批式反应器(SBR)中成功实现了好氧污泥颗粒化。结果表明,成熟的好氧颗粒污泥呈橙黄色、结构密实、表面光滑,近似球形或椭球形,粒径均匀,在1~2mm。好氧颗粒污泥对城市污水中COD和氨氮的去除效果较好,平均去除率分别达到90%以上和95%以上;对TN的去除效果一般,平均去除率在80%左右;磷的平均去除率仅为60%。经过驯化后,好氧颗粒污泥对磷的去除效果有所提高,平均去除率达到71.75%。好氧颗粒污泥对城市污水脱氮除磷的效果比较理想。     

低曝气量下好氧颗粒污泥的性能分析

采用SBR反应器培养好氧颗粒污泥,考察了低曝气量下好氧颗粒污泥的性能。研究表明,低曝气量下,好氧颗粒污泥具有较高处理效能,其对校园污水中COD、氨氮和磷的去除率最高可分别达到93.8%、87.7%、87.8%。降低曝气量有利于磷的去除,对COD去除的影响不大,对氨氮去除的影响较大。当曝气量为0.2 m3/h时,氨氮去除率最高。降低曝气量,DO浓度的变化不显著。好氧颗粒污泥能在低曝气量下稳定运行,在保证污染物去除率的前提下可降低能耗,节约能源。     

厌氧氨氧化颗粒污泥的快速形成

以好氧硝化颗粒污泥与厌氧氨氧化生物膜作为接种污泥,在缺氧条件下利用EGSB反应器培养厌氧氨氧化颗粒污泥。根据反应器内污泥性状以及运行效果,随时调整反应器的进水基质浓度以及上升流速等关键控制因素,加快厌氧氨氧化颗粒污泥的快速形成。同时考察系统的脱氮效能、粒径分布、厌氧氨氧化颗粒污泥表面形态以及内部结构与微生物分布情况。反应器运行80 d后,培养出成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥,平均粒径为0.556 mm;89 d时,总氮去除负荷达4.758 kg N·m-3·d-1。FISH表明颗粒污泥中厌氧氨氧化菌为优势菌种,同时SEM与TEM观察表明颗粒污泥是由多个小颗粒聚集形成,而且形状不规则,内部结构排列紧密。     

常规SBR反应柱中好氧污泥颗粒化及其特性

应用高径比为3.67的SBR反应柱R1培养好氧颗粒污泥,结果表明,经90 d培养即可获得粒径主要分布在0.5~1.0 mm、形状规则、结构密实的好氧颗粒污泥。R1中颗粒污泥MLSS为5 500 mg/L,SVI_(30)为36 m L/g,好氧颗粒污泥沉降性能明显优于常规活性污泥。应用培养的好氧颗粒污泥处理实际集成电路工业综合废水,废水COD、氨氮、TP和TN去除率分别在85%、80%、60%和47%以上。通过污泥产率分析得出,好氧颗粒污泥比活性污泥污泥原位减量41.5%。     

好氧颗粒污泥的连续化研究进展

以泥水分离机制为分类标准,现有连续流好氧颗粒污泥反应器可分为沉淀区重力沉降分离型、三相分离器型、筛网过滤分离型及膜组件分离型。总结这些研究发现,好氧颗粒污泥的连续化所取得的研究成果还极其有限,且还存在着许多不足,包括:①现有连续流好氧颗粒污泥反应器的泥水分离器形式繁多,但很少有研究对泥水分离器的分离效果进行系统研究,导致难以评价这些分离器的可靠性;②缺乏对反应器内水力学流态的研究,而流态决定了微生物的存在形式及传质效果,进而影响好氧颗粒污泥的稳定性;③缺乏长期稳定运行的数据支撑,因而难以评价反应器的可靠性。对此,立足于序批式活性污泥工艺中所取得的研究成果并积极吸收工程上的成功经验与教训,无疑可大大减小连续流好氧颗粒污泥反应器研发的风险。     

厌氧氨氧化颗粒污泥的快速形成

以好氧硝化颗粒污泥与厌氧氨氧化生物膜作为接种污泥,在缺氧条件下利用EGSB反应器培养厌氧氨氧化颗粒污泥。根据反应器内污泥性状以及运行效果,随时调整反应器的进水基质浓度以及上升流速等关键控制因素,加快厌氧氨氧化颗粒污泥的快速形成。同时考察系统的脱氮效能、粒径分布、厌氧氨氧化颗粒污泥表面形态以及内部结构与微生物分布情况。反应器运行80 d后,培养出成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥,平均粒径为0.556 mm;89 d时,总氮去除负荷达4.758 kg N·m^-3·d^-1。FISH表明颗粒污泥中厌氧氨氧化菌为优势菌种,同时SEM与TEM观察表明颗粒污泥是由多个小颗粒聚集形成,而且形状不规则,内部结构排列紧密。     

C/N比对好氧颗粒污泥处理城市污水效果影响的试验研究

采用人工模拟生活污水,以抚顺三宝屯污水处理厂二沉池的絮状剩余污泥作为接种污泥,运用间歇进水运行方式,在好氧阶段曝气量为3~3.5L/min,反应器内换水体积比为60%的条件下,依次控制反应器C/N比,考察不同C/N比对好氧颗粒污泥去除城市污水中各污染物的影响。试验结果表明,控制反应器的进水C/N比值为10时,有利于颗粒物泥更好的脱氮效果和对有机物、磷的有效去除,COD、NH_4~+-N、TN和TP平均去除率分别为94.31%、95.16%、85.64%和84.93%。     

不同运行方式对好氧颗粒污泥性能的影响

研究完全好氧运行方式和好氧/缺氧运行方式下的好氧颗粒污泥性能的影响。不同的运行方式在SBR反应器分别运行一个月,检测分析好氧颗粒污泥对COD、PO_4~(3-)-P去除效果。试验结果表明,这两种运行方式对COD去除率影响甚微,但在好氧/缺氧运行方式下更利于除磷菌释磷和超量吸磷,提高了除磷能力。     

好氧颗粒污泥培养及其稳定性研究

在序批式反应器SBR中,用部分厌氧颗粒污泥和絮状污泥为种泥,进水为人工配水,采用逐渐减少污泥沉降时间的方法培养出好氧颗粒污泥,并研究温度、进水C/N比对其稳定性的影响。结果表明,好氧颗粒污泥培养时间仅为36 d,颗粒粒径在3 mm左右,SVI值为37 m L/g,沉降性能良好,表面有较多洞眼。低温(10℃)、常温(20℃)对好氧颗粒污泥形态影响不大,但低温条件下出水水质指标波动较大,COD、氨氮、总氮的去除率均低于常温。C/N对COD去除率的影响不明显,但对氮的影响较明显,当C/N≤5时,好氧颗粒污泥开始失稳,TN、氨氮的去除率均低于60%;当C/N比降低至3时,颗粒污泥完全失稳。     

SBR反应器中好氧颗粒污泥培养及处理汽车涂装废水试验

为探究好氧颗粒污泥对汽车涂装废水的去除特性,通过以蔗糖为碳源,在进水中逐步增加汽车涂装废水的方式在SBR反应器中培养驯化好氧颗粒污泥,定期监测污泥形态﹑性质的变化及其对汽车涂装废水的处理效果。结果表明, 45 d左右反应器中即出现了细小的颗粒,成熟后的颗粒污泥为棕黄色,结构密实,平均粒径达到了1.12 mm,污泥质量浓度在5 g/L左右, SVI30值为36 mL/g左右,沉降性能较好。成熟的颗粒污泥表面遍布着长短不一的杆菌,颗粒的外层主要是活细菌,内部以死细菌为主。EPS中的α-多糖﹑β-多糖和蛋白质主要分布在颗粒表面,内部也有少量,颗粒核心处基本没有。汽车涂装废水并没有对好氧颗粒污泥产生明显的抑制作用,稳定后的颗粒污泥对汽车涂装废水中CODCr﹑NH_3-N﹑PO_4~(3-)-P的去除率分别为85%﹑95%和65%,去除效果良好。     

好氧颗粒污泥处理城市生活污水性能研究

好氧颗粒污泥是在好氧环境中形成的一种特殊生物聚集体,可在同一生物体内构造多种氧环境与营养条件,具有远大的发展前景。采用好氧颗粒污泥技术对城市生活污水处理进行研究,探索各因素对好氧颗粒污泥的性能与稳定性影响,优化反应器运行参数,为实现快速启动与稳定运行的好氧颗粒污泥系统提供理论支持。     

Fe~(3+)对好氧颗粒污泥形成的影响及硝化特性研究

在3只序批式间歇反应器(SBR)进水中分别添加质量浓度为1、10、0 mg/L的Fe~(3+),形成R1、R2和R3,研究Fe~(3+)对颗粒污泥形成的影响,并对其硝化动力学特性进行分析。结果表明,3个反应器皆能在较短时间内培养出好氧颗粒污泥,Fe~(3+)对污泥颗粒化进程无明显促进作用,但对污泥颗粒形貌影响较大;低含量Fe~(3+)(质量浓度1 mg/L)会显著提高好氧颗粒污泥的COD去除率与NH4+-N转化能力,Fe~(3+)可促进好氧颗粒污泥的硝化过程;采用Monod模型对硝化动力学过程进行拟合,最大比去除速率v_(m1)v_(m2)v_(m3),进一步表明低含量Fe~(3+)更易实现高效的硝化过程。高通量测序结果则证实Fe~(3+)的投加可提升好氧颗粒污泥的脱氮除碳性能。