铅离子对好氧颗粒污泥性状及污水处理性能影响

采用竖式SBR反应器培养出好氧颗粒污泥,实验结果表明,在非限量曝气模式下好氧颗粒污泥降解模拟污水的效果较好,其COD去除率可达98%以上。曝气量对颗粒活性污泥的形成和稳定具有重要影响,当气量为0.3 m3/h时,颗粒活性污泥的性状和处理有机废水效果最佳。但是未经驯化的颗粒污泥对铅离子较敏感。当其浓度为30 mg/L时,其去除率仅为35.8%。     

污泥调理剂与有机高分子絮凝剂联合作用对污泥脱水性能影响的研究

结合污泥调理剂和有机高分子絮凝剂在调理活性污泥中体现出的优缺点,将两者联合用于活性污泥的调理。先后投加不同量的调理剂和絮凝剂于活性污泥中,研究其对污泥絮体特征和脱水性能的影响。结果表明,当两者投加量分别为1%和0.5%时,污泥泥饼含水率降到最低,为75.41%,且污泥过滤性能得到较好的改善。这是由于调理剂的投加改变了污泥絮体结构,导致胞外聚合物（EPS）的分布发生变化,改善了污泥的脱水性能,絮体颗粒粒径减小,而投加有机高分子絮凝剂使得污泥絮体重新絮凝,从而提高脱水速度。     

CSTR反应器好氧颗粒污泥脱氮影响因素研究

在连续流反应器中接种厌氧颗粒污泥,成功培养出好氧颗粒污泥,具有良好的COD及氨氮去除能力。通过脉冲试验考察反应器水流流态,同时考察温度、C/N、水力停留时间、溶解氧质量浓度、pH、间歇曝气周期等对好氧颗粒污泥脱氮的影响,并确定最佳工艺参数为:温度为25℃、C/N在6～8、HRT为8 h左右、溶解氧质量浓度为2 mg·L-1、pH为7.5～8.0、曝气3 h及缺氧搅拌3 h和曝气4 h及缺氧搅拌3 h。     

番茄酱加工废水的好氧颗粒污泥活性恢复研究

在SBR反应器中,以人工配制的番茄酱生产废水培养了180多天的好氧颗粒污泥,经-18℃的长时间低温冷冻,作为唯一接种污泥实现颗粒化和活性恢复,并研究污泥特性的变化。结果表明,颗粒污泥10 d左右恢复活性,30 d完成新的颗粒化并恢复高效降解能力,新形成的颗粒污泥粒径分布均匀,平均沉速与粒径大小呈正相关,且粒径、密实度及沉速有所下降。优化沉淀时间到15 min,污泥浓度保持8.0 mg/L以上,COD、NH⁺_4-N、PO+_4-N、PO^(3-)_4-P平均去除率分别保持在95%,85%和80%以上,随着运行增加,系统处理效能稳定提高。     

好氧颗粒污泥培养方法及其厌氧化研究

以葡萄糖为底物,普通絮状活性污泥为接种污泥,30目以上4 0目以下木炭颗粒为载体,在类似SBR反应器中提高反应器COD负荷、减少沉淀时间,不断洗出细小分散污泥和絮状污泥,使微生物在木炭颗粒表面附着生长,当COD负荷为3 2kg/ (m3 ·d) ,沉降时间为2 0min时,反应器污泥床中活性污泥实现颗粒化。此阶段下,污泥体积指数SVI为1 8mL/g ,MLSS 90 0 0mg/L。好氧颗粒污泥直径大多2 . 0～2 . 5mm。在好氧颗粒污泥厌氧化研究中,控制温度在30℃,pH值在7 . 5～8. 0之间,停留时间为2 4h ,COD负荷从2kg/ (m3 ·d)增加至4kg/ (m3 ·d) ,COD去除率从4 5 %增加到6 6% ,好氧颗粒污泥在厌氧条件下具有了有机物分解和去除的效果,可以认为转变成了厌氧颗粒污泥。     

短程硝化颗粒污泥SBR的快速启动与维持

为探究短程硝化污泥快速颗粒化的最佳条件,采用SBR反应器,在温度28℃,曝气量0.2m3.h-1,溶解氧(DO)2.0mg·mL-1,污泥龄(SRT)为15d的运行工况下,缩短沉降时间为2min,通过以pH作为氨氧化过程的控制参数,优化曝气时间,防止过曝气,经过80周期(19d)成功实现短程硝化絮状污泥的颗粒化,并维持稳定。形成的颗粒污泥粒径在1.5～2.0mm之间,对COD和氨氮的去除率分别达到80%和95%,亚硝酸盐积累率(NO2--N/NOx--N)平均达到95%。分子生物学FISH技术对颗粒污泥菌群结构的定量分析表明,AOB依旧是优势菌群,约占17.8%左右,NOB占0.6%。曝气初期FA的抑制和实时控制是启动和维持颗粒污泥短程硝化性能的主要原因。     

厌氧颗粒污泥床反应器污泥的流失与对策

厌氧颗粒污泥的流失是高效厌氧反应器实际运行中经常发生的现象,污泥流失严重时会导致反应器性能大大地降低。从颗粒污泥的沉降性能与反应器的操作条件等角度深入探讨了颗粒污泥流失的原因,指出提高颗粒污泥的沉降性能是防止污泥流失的根本途径,控制厌氧反应器的有机负荷是控制污泥过量流失的主要方法。     

含铁矿物质粉末促进厌氧氨氧化颗粒污泥形成及颗粒特征分析

为了促进厌氧氨氧化颗粒污泥的形成，提高污泥沉降性能，向启动初期的UASB厌氧氨氧化反应器中投加粉末状天然含铁矿物，从反应器性能、污泥变化情况和颗粒污泥特征等方面研究分析了该条件下厌氧氨氧化污泥的颗粒化过程。在投加含铁矿物质粉末后，颗粒污泥占比从反应器体积的0.9%提高到了15%，颗粒污泥平均密度从1.027 g/cm³增加到了1.080 g/cm³，污泥SVI从98.65 mL/g[VSS]降至33.51 mL/g[VSS]，反应器中颗粒污泥的形成速率明显提高，颗粒污泥比重增加，污泥沉降性能显著提升。含铁矿物质粉末的投加有效地促进了厌氧氨氧化污泥的颗粒化过程，提高了颗粒污泥的沉降性能。     

EGSB反应器的流态模拟研究

用自来水加葡萄糖配成10000mg/L的溶液模拟废水,用强碱性阴离子树脂模拟生物颗粒污泥,用注入空气的方式模拟反应器中产生的沼气的方法,研究了颗粒污泥膨胀床反应器中的流态情况。结果表明:上升流速vup是影响EGSB反应器膨胀性能的主要参数,vup小于10m/h时,模拟的颗粒污泥不会流失;vup为3,4和6m/h时,通过示踪剂浓度计算出的试验平均停留时间分别为54.2,46.2,28.3min,均小于各自的理论平均停留时间,说明反应器中存在死区。在理论停留时间为30,45,60min时,反应器中的死区百分比分别为5.6%,5.3%,9.7%,离散数分别为0.134,0.105,0.092。     

好氧颗粒污泥吸附氨氮性能

在水温(25±1)℃、0.1 mol·L?1 Trise-HCl缓冲液为反应体系并不断通入高纯氮气的厌氧条件下,以小试SBR反应器培养的好氧颗粒污泥为吸附剂,考察了好氧颗粒污泥对氨氮的吸附作用及其影响因素。好氧颗粒污泥表现出比絮体活性污泥更大的对氨氮的吸附容量。当初始氨氮浓度为30 mg·L?1时,颗粒污泥与絮体污泥的吸附容量分别为1.83 mg NH+4-N·(g VSS)?1和1.18 mg NH+4-N·(g VSS)?1。由于细胞之间的遮蔽效应,污泥对氨氮的吸附容量随污泥浓度的升高而降低。盐度(NaCl)显著影响颗粒污泥对氨氮的吸附效果:盐度越高,污泥吸附容量越小。试验结果表明,污泥对氨氮的吸附作用不可忽略且需要进一步深入研究。     

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。     

好氧颗粒污泥长期稳定运行研究进展

好氧颗粒污泥因具有结构密实、沉降性好、耐冲击负荷的优点，在废水处理领域有着广阔的应用前景，然而颗粒成型时间长、长期运行易失稳为其推广应用的限制性因素。本文回顾了近年来国内外关于好氧颗粒污泥稳定性方面的研究进展；梳理分析了影响好氧颗粒污泥运行稳定性的因素，包括宏观角度的反应器构型、水流剪切力、有机负荷、饱食-饥饿期、进水底物、C/N比（碳氮比）、F/M比（营养微生物比），及微观角度的颗粒粒径、胞外聚合物组成、微生物生长速率、菌落结构等；列举并讨论了调整曝气、改变进料方式、添加载体颗粒、选择生长缓慢微生物等强化好氧颗粒污泥稳定性的方法途径；最后指出了好氧颗粒污泥的形成机理仍会是今后的研究重点，同时应利用基因组学工具探究微生物群感效应对颗粒稳定性的作用相关性，结合微生物生态学确定好氧颗粒污泥的最佳运行条件，以期推动该技术的应用与发展。     

连续流中氮负荷对好氧颗粒污泥的稳定性影响

研究了连续流反应器中好氧颗粒污泥（AGS）处理无机高氨氮废水的脱氮性能及稳定性。接种成熟AGS启动反应器，前55天内进水氮负荷由1.0 kgm-3d-1逐步提升至4.0 kgm-3d-1，56~125天内氮负荷逐步减小至1.4 kgm-3d-1，126~145天氮负荷再次升高至2.0 kgm-3d-1。前75天内观察到明显的颗粒破碎及污泥流失，且颗粒平均粒径不断减小。虽然多次补充接种AGS以维持系统稳定性，但前90天内颗粒的污泥容积指数（SVI）、胞外聚合物（EPS）及比耗氧速率（SOUR）剧烈波动。受疫情影响，91~109天反应器原位闲置。重新运行后AGS的理化指标逐渐趋于稳定。前45天内氨氮去除率逐渐增大至98%以上，在46~75天内迅速减少至50%左右，此后再次回升至99%以上。总无机氮去除率大部分时间处在35%~45%之间。通过污泥截留试验探索了反应器对污泥的选择性筛分效果。当沉淀池中挡板深度为27 cm时，反应器对污泥的截留率在98%以上，出水污泥粒径多为0~0.30 mm污泥。利用高通量测序分析污泥菌群组成变化。与接种AGS相比，145天时AGS中的硝化细菌属（Nitrosomonas）相对丰度明显增大，而反硝化细菌属（unclassified_Flavobacteriaceae、unclassified_Xanthomonadaceae、Thauera等）的相对丰度略有降低。     

ASBR颗粒污泥培养及去除有机物的研究

采用厌氧序批式活性污泥法（ASBR）处理高浓度有机废水,通过接种不同体积的城市污水厂好氧污泥和下水道厌氧污泥成功实现反应器的启动.反应器对COD的平均去除率达到了94.79％,并且系统中脱氮效果较好,TN的平均去除率可达到64.52％,反应器在第39天即形成了颗粒污泥.在此基础上考察了不同污泥浓度对COD去除的影响,试验结果表明反应器中COD的去除率随着污泥浓度的增大而升高,颗粒污泥对COD有很高的去除率并且适应一定范围内的COD污泥负荷的变化.     

温度对好氧颗粒污泥和MBBR运行效果的影响及模拟

基于MATLAB平台对好氧颗粒污泥和移动床生物膜反应器(MBBR)进行模拟,考察了2种工艺在不同温度下稳定运行时,对有机物的去除及脱氮效果的影响,以探索实际工程条件下实现高效脱氮除碳的工艺及其运行控制条件。结果表明,温度对好氧颗粒污泥工艺影响较大,而对MBBR影响较小。25℃时,好氧颗粒污泥对CODCr、NH3-N、TN的去除率分别为94%、91%、89%,MBBR对其去除率分别为95%、96%、95%;10℃时,好氧颗粒污泥对CODCr、NH3-N、TN的去除率分别下降至88%、73%、68%,MBBR对其去除率分别下降至95%、91%、90%。     

好氧颗粒污泥处理啤酒废水的研究

以葡萄糖模拟废水培养出的好氧颗粒污泥为接种体,通过啤酒废水驯化,考察该污泥处理啤酒废水的可行性。实验结果表明,葡萄糖好氧颗粒污泥经驯化后能够迅速适应这种以糖类有机污染物为主的啤酒废水,驯化前后的污泥形态、生物活性差别不明显,相应的比耗氧速率分别为41.90和39.54g[O2]/(kg[MLSS].h)。驯化后的MLSS的质量浓度为8.23g/L左右,反应器的有机负荷稳定在4.3g[COD]/(L.d),而出水COD的质量浓度保持在45mg/L以下。因此,采用好氧颗粒污泥处理易生化的中低浓度工业废水有良好的应用前景。     

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。     

Granulation of sludge under different loads of a glycerol fraction from biodiesel production

The aim of the research was to evaluate the possibility of using the crude glycerol fraction from biodiesel manufacturing processes for granular sludge production. The experiment was carried out simultaneously in four sequencing batch reactors (SBRs) at different carbon loads: 0.2 ± 0.08, 0.6 ± 0.16, 1.1 ± 0.27, and 1.3 ± 0.35 g COD/g TSS per cycle (COD – chemical oxygen demand, TSS – total suspended solids). Granulation did not occur in the reactor with the lowest organic carbon load. In the remaining reactors small granules began to appear after 25 cycles of reactor operation. In all reactors the efficiency of carbon removal remained at ca. 80%. The highest granular sludge production per cycle was 0.31 ± 0.28 g TSS/L; it was obtained at an organic load of 1.1 ± 0.27 g COD/g TSS per cycle. Most of the introduced COD was removed in the reactors during the first 5 h of aeration; the COD removal rate was correlated with the organic load and varied from 123.12 to 472.76 mg COD per litre and hour. Practical applications: With the increasing production of biodiesel fuel a problem arises with the utilization of glycerol that is a by‐product of the process. By‐product glycerol fraction from small agricultural installations is usually contaminated. Its composition varies depending on parameters of the transesterification process and it is unprofitable to purify it. In the present research we investigated one possible way of dealing with the by‐product. The glycerol fraction was successfully used as a carbon source for the production of aerobic granular sludge. The granules obtained can be used as a seed sludge in granule‐based reactors, or can be cofired with coal or directly combusted. Since aerobic granular sludge is one of the most promising technologies investigated during the last few years it appears to possess high utility.     

4-氯酚对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响

利用取自ABR反应器的厌氧颗粒污泥,以葡萄糖为共基质,测定了不同浓度4-氯酚对厌氧污泥产甲烷微生物的影响以及活性恢复情况。试验结果表明:4-氯酚对厌氧颗粒污泥产甲烷活性具有较强的抑制作用,当4-氯酚的质量浓度为300 mg/L时,抑制作用最小;并且随着4-氯酚浓度的继续提高,厌氧颗粒污泥的产甲烷活性显著下降。当4-氯酚的质量浓度为400、500、600 mg/L时,相应的抑制程度为31%、68%、54%。4-氯酚对厌氧生物降解葡萄糖反应的抑制作用,在低浓度时发生在反应后期,高浓度时发生在反应初期。同时在恢复试验中不同浓度的4-氯酚对产甲烷的抑制作用仍存在,但有所降低。