不同基质条件对亚硝化污泥胞外聚合物的影响

为研究基质质量浓度和类型对污泥中胞外聚合物(EPS)质量分数的影响,采用6个SBR反应器以不同氨氮质量浓度和不同基质为进水对比污泥中EPS质量分数.结果表明:氨氮质量浓度为60~200 mg/L时,EPS质量分数随氨氮质量浓度增大而增加,氨氮质量浓度超过200 mg/L时,EPS质量分数无明显增加;多糖与蛋白质的比与氨氮质量浓度线性相关,R2为0.972 3;污泥中EPS组分受基质类型的影响,以葡萄糖为基质的污泥EPS组分中多糖质量分数偏高,以生活污水为基质的污泥EPS组分中蛋白质质量分数偏高;EPS中的蛋白质和多糖具有可降解性,当基质缺乏时可作为碳源、能源被微生物消耗;EPS影响污泥沉降性,随EPS质量分数增加,SVI呈逐渐减小趋势.     

好氧颗粒污泥技术处理实际小区污水

用好氧颗粒污泥（AGS）和好氧颗粒污泥膜生物反应器（AGSMBR）两种体系处理实际小区污水,对其处理效果进行了对比研究．当进水CODcr浓度为300～500mg／L,TN浓度为40～50mg／L时．AGS系统和AGSMBR系统出水的CODCr,TN浓度的平均值分别为40．0mg／L、11．4mg／L和20．0mg／L、8．9mg／L,相应的去除率分别为90．0％,77．7％和95．0％,82．7％．结果表明：两者对小区污水CODCr和TN的去除均取得很好的效果,而AGSMBR出水水质略好．好氧颗粒污泥能减缓膜污染,但对膜组件的作用并不明显．对于小区污水处理而言,AGS系统比AGSMBR系统更具优势．     

ASBR处理生活污水的启动研究

采用厌氧序批式反应器（ASBR）处理生活污水,通过接种不同体积的好氧污泥,探讨了3个反应器的启动可行性,并对接种不同污泥量反应器的启动情况进行了比较。结果表明,接种好氧污泥能够顺利启动ASBR,启动耗时45 d左右;ASBR启动时,接种污泥量以VSS浓度1.5 g/L较为适宜,当容积负荷（CODCr）在0.3～0.4（kg.m-3.d-1）时,反应器对CODCr的去除率可达55%以上;由于反应器中缺少适于生物脱氮除磷的底物及环境,反应器对TN、TP的去除效果较差。     

不同活性污泥胞外聚合物提取方法优化

活性污泥胞外聚合物( extracellular polymeric substances, EPS)是污水生物处理过程中污泥结构、脱水性能、絮凝性能以及沉降性能的重要决定因素,而提取方法不同EPS的剥离程度存在很大的差别.因此EPS提取方法的建立至关重要.采用6种方法提取不同污泥EPS,分析了不同污泥每g干污泥中分层EPS的质量及组成,并考察了污泥粒径及脱水性能与污泥EPS的关系.结果表明：不同工艺不同污泥每g干污泥中EPS质量不同;甲醛+NaOH法提取EPS效率高且对细胞破坏程度小,试验中不同污泥EPS提取量为15.88~39.30 mg;每g干污泥中黏液层EPS质量越高,蛋白质与多糖质量浓度之比越大,污泥脱水性能越差;污泥EPS的提取效率与污泥粒径存在一定的相关性,污泥粒径越大,提取效率越高.     

低温好氧颗粒污泥培养及其基质降解动力学

针对目前关于低温条件下好氧颗粒污泥的形成及其基质降解动力学的研究较少的现状,利用乙酸钠为基质,在10 ℃低温条件下培养好氧颗粒污泥,结果表明,经过25 d的培养,表面光滑、结构紧密的好氧颗粒污泥形成,表现出良好的沉降性能和较高的生物量．[JP5]培养成熟的低温好氧颗粒污泥对污水具有较高的处理效能,COD、NH₄+-N、PO₄3--P去除率分别达845％、911％和941％,较好地实现了碳氮磷的低温高效同步去除．低温好氧颗粒污泥形成过程中,胞外聚合物中蛋白质类的质量分数明显升高,单位MLSS达1061 mg／g,蛋白质类与多糖类的比值(m(PN)／m(PS))为157,说明较高质量浓度的蛋白质类是好氧颗粒污泥形成的重要因素．[JP5]好氧颗粒污泥较高质量浓度的EPS、较多的传质通道和较大的比表面积,使其对水中污染物具有较高的吸附性能．基质降解动力学研究表明,相应的最大表观降解速率k和表观半速率常数Ks分别为549 d-1和4 760 mg／L,好氧颗粒污泥系统的基质降解速率主要受液相和颗粒之间的传质效     

环鄱阳湖城市污水处理厂污泥中全氟化合物的污染特征

为探究污水处理厂污泥中全氟化合物的污染特征,2017年10月采集环鄱阳湖5个城市的污水处理厂共11个污泥样品,利用高效液相色谱/质谱联用仪对样品中12种PFCs的质量分数进行测定。结果表明:污水处理厂污泥样品中ΣPFCs质量分数范围为4.62～42.58 ng·g-1,其中PFOS、PFOA是主要的PFCs,平均质量分数分别为7.07、2.44 ng·g-1。相比于国内其他地区污水处理厂污泥中PFCs的质量分数,处于中等水平,低于合肥、重庆及无锡等工业水平发达地区。主成分分析结果表明,以PFOA、PFOS、PFNA、PFDA、PFUnDA、PFBA、PFBS、PFPeA和PFHxA为主要标志物的4个因子可以解释污水处理厂污泥92.7%的ΣPFCs。     

干旱区污水处理厂污泥资源化风险评价

为探讨干旱区污水处理厂的污泥养分和重金属质量比季节性变化规律,并评价其环境风险,自2019年9月-2020年9月在中卫市某污水处理厂共采集了 7次生活污泥样品,按照国家标准测定污泥中养分含量、5种重金属及其他指标.结果表明,污泥中有机质的质量分数,全氮、全磷、全钾的质量比,pH和含水率的平均值分别为63.9％、30 g...     

不同强化类型的好氧颗粒污泥结构特性

把聚合氯化铝（PAC）、微生物絮凝剂（Microbial flocculant,MBF）、颗粒活性炭（GAC）投加到反应器中可以加快好氧颗粒污泥形成和提升其结构稳定性。扫描电镜（SEM）结果显示,对照组和MBF组好氧颗粒污泥外部呈网状疏松结构,而PAC组和GAC组颗粒表面结构致密。胞外聚合物（EPS）荧光原位染色表明,EPS主要结构组分中的蛋白和β多糖在对照组和MBF组中均为均匀分布,这两组颗粒形成机理符合“EPS假说”;PAC强化型颗粒形成了“蛋白外壳β多糖内核双层构造”,GAC组的颗粒内部有高密度蛋白包裹着颗粒活性炭,这两组颗粒污泥的形成机理更符合“晶核假说”。结构完整性实验表明：PAC、MBF、GAC都可以显著提升好氧颗粒污泥抗水力剪切能力;抗水解酶强弱顺序依次为PAC组 > GAC组 > MBF组 > 对照组。     

城市污水处理厂中多环麝香的迁移转化途径研究

采用GC-MS法对上海某污水处理厂各处理单元的多环麝香分布状况进行检测,探讨了城市污水处理过程中多环麝香的迁移转化途径。结果表明,城市污水处理厂进水中佳乐麝香（HHCB）和吐纳麝香（AHTN）的平均浓度分别为1.269μg/L和0.107μg/L,出水中平均浓度分别为0.578μg/L和0.056μg/L,总去除率分别为54.5%和47.7%。污泥中多环麝香的含量较高,HHCB和AHTN的浓度范围分别为2.909~10.965mg/kg（干污泥）和0.573~2.459mg/kg（干污泥）。多环麝香的迁移与去除途径包括：污泥的吸附作用、生物降解作用、曝气挥发损失以及随处理出水的排放。     

好氧颗粒污泥形成机理及其去污效果

在2个相同的序批式活性污泥反应器(SBR)中利用不同机理,以絮状活性污泥为接种污泥,培养出了2种性质不同的好氧颗粒污泥.R1反应器利用丝状菌假说,得到SVI值为35~45mL/g、粒径分布在2.0~4.0mm之间的好氧颗粒污泥;R2反应器利用胞外多聚物(EPS)假说,得到SVI值为30mL/g、粒径分布在1.0~1.6mm之间的好氧颗粒污泥.结果表明:两者对污染物有良好的去处效果,COD去除率都达到了95%以上,TN的去除率也分别达到60%和50%.     

Effects of extracellular polymer substances on aerobic granulation in sequencing batch reactors

The effects of extracellular polymeric substances (EPS) on aerobic granulation in sequencing batch reactors (SBR) were investigated by evaluating the EPS content, and the relationship between EPS composition and surface properties of glucose-fed aerobic granules. The results show that aerobic granular sludge contains more EPS than seed sludge, and it is about 47 mg/gMLSS. Corresponding to the changes of EPS, the surface charge of microorganisms in granules increases from -0.732 to -0.845 meq/gMLSS, whereas the hydrophobicty changes significantly from 48.46% to 73.16%. It is obviously that changes of EPS in sludge alter the negative surface charge and hydrophobicity of microorganisms in granules, enhance the polymeric interaction and promote the aerobic granulation. Moreover, EPS can serve as carbon and energy reserves in granulation, thus the growth between the interior and exterior bacteria is balanced, and the integrality of granules is maintained. SEM observation of the granules exhibits that EPS in granules are ropy; by mixing with bacteria, compact matrix structure can be formed. The distribution of EPS in granules profiles the importance of EPS storage. It can be concluded that EPS play a crucial role in aerobic granulation.     

Characteristics of extracellular fluorescent substances of aerobic granular sludge in pilot-scale sequencing batch reactor

The aerobic granular sludge was cultivated in a pilot-scale sequencing batch reactor (SBR), and some of the granules were stored at 8 ℃ for 150 d. Extracellular polymeric substances (EPS) of sludge samples were extracted and analyzed during the granulation and storage process. The results show that the contents of protein and EPS increase along with the granulation process, while polysaccharides remain almost unchanged. The content of protein in EPS is almost two-fold larger than that of polysaccharides in granular sludge cultivated with municipal wastewater. Moreover, some of the granules disintegrate during storage, corresponding to the decrease of protein contents in EPS. Three peaks are identified in three-dimensional excitation emission matrix (EEM) fluorescence spectra of the EPS in the aerobic granules. Two peaks (A and B) are attributed to the protein-like fluorophores, and the third (peak C) is related to visible fulvic-like substances. Peak A gradually disappears during storage, while a new peak related to ultraviolet fulvic acid (peak D) is formed. The formation and the stability of aerobic granules are closely dependent on the quantity and composition of EPS proteins. Peak C has no obvious changes during granulation, while the fulvic-like substances present an increase in fluorescence intensities during storage, accompanied with an increase in structural complexity. The fulvic-like substances are also associated with the disintegration of the aerobic granules.     

中试一体化膜生物反应器系统处理生活污水

研究了中试规模的一体化MBR系统处理校园生活污水的性能。该系统运行了110天,在第51-56天停止进水,采用人工补给尿素和淀粉的方法保证污泥的存活;第57天重新进水。在连续进水的两个阶段,对该系统不同处理段的COD、BOD5、ρ(NH4+-N)和TP进行了定期测定,平均去除率分别达到95.10%、90.96%、93.02%和93.37%,厌氧池在去除上述指标时起主要作用。反映好氧池中污泥沉降性能的混合液悬浮固体(MLSS)的质量浓度和污泥沉降比(SV)逐渐增大后稳定在8600mg/L和85%。污泥体积指数(SVI)一直低于112.1mg/L。反映污泥活性的挥发性悬浮固体(MLVSS)的质量浓度与MLSS的质量浓度的比值在整个实验过程中呈较弱的下降趋势,尤其在后期更为明显。结果说明该系统中生物污泥具有良好的生物活性和沉降性能,抗冲击负荷能力高,适合实际生活污水的回收利用。     

微波-碱热水解剩余污泥的破解研究

研究了在密闭体系下,采用微波辐照与碱联合处理剩余污泥过程中污泥性质的变化.实验表明,密闭条件下微波辐照与碱联合处理可以加剧污泥的破解,使污泥中的物质释放到液相中.在微波辐照功率为800 W、辐照时间为110 s、每克悬浮固体(SS) NaOH投加量为0.14g时,SS去除率达到46％;处理后污泥中溶解性有机物浓度明显增...     

WSBR培养好氧颗粒污泥的试验研究

为使活性污泥更好更快地形成好氧颗粒污泥,利用搅拌序批式活性污泥(WSBR)与传统序批式活性污泥(SBR)反应器,基于聚丙烯酰胺(PAM)的添加,研究了二次流场对好氧污泥颗粒化的影响.结果表明:WSBR中好氧颗粒污泥形成快于SBR,其粒径主要分布在0.9～1.5mm之间,污泥指数(SVI)稳定在50mL/g左右,比重增加了0.050 9,挥发性悬浮固体(VSS)(质量分数)达到81.32%,耗氧速率(SOUR)达1.387mg/(min.g)(以O2计);而SBR中形成的颗粒污泥粒径主要分布在1.5～2.0mm之间,SVI在70mL/g左右,比重只增加0.039 6,VSS(质量分数)为72.31%,SOUR只有1.063mg/(min.g)(以O2计);且SBR的颗粒污泥污泥含水率比WSBR中的颗粒污泥高2.8%.在微生物结构、高浓度的废水处理等方面WSBR优于SBR反应器,表明在合理的二次流条件下,利用PAM混凝沉降原理可以较快地形成良好的好氧颗粒污泥.并提出了二次流混凝好氧颗粒污泥颗粒化物理模型.     

Sludge ozonation and its effect on performance of submerged membrane bio-reactor

To investigate the effects of ozonation on minimizing the excess sludge and enhancing the nitrogen removal in an effluent,batch and continuous experiments in two MBRs with and without sludge ozonation (namely combined and reference run) were carried out. Through ozonation at a dose of 0.16 mg O3/mg MLVSS,53.1% of the treated MLVSS was solubilized,and soluble SCOD/TN ratio of ozonized sludge (OS) was about 8.6 due to the release of cellular nitrogen-contained materials and SCOD loss by ozone mineralization. In addition,the results of batch nitrification and denitrification tests with OS supernatant indicated that solubilized sludge could act as a reducing power for denitrification and a nitrogen source for nitrification. 40-day operation of two MBR systems demonstrated that the recirculation of OS into a bioreactor enabled the combined system have two advantages over the control one. The observed sludge yield (Yobs) was decreased from 0.13 to 0.06g MLSS/g COD,while the nitrogen removal was increased from 64.6% to 72.3%. And sludge ozonation elevated the inorganic fraction of MLSS,but did not impact sludge activities.     

甲烷氯化物好氧微生物降解动力学

以环境工程中心污质分离器中的好氧污泥为研究对象,经预处理及厌氧处理甲烷氯化物废水中的化学需氧量(COD)作为监测对象,用生物降解法处理工业废水,对混合液悬浮固体质量浓度为9.3g/L,混合液挥发性悬浮固体质量浓度为8.6g/L,COD为300mg/L的好氧污泥125mL与50mL经预处理及厌氧处理的甲烷氯化物废水于烧杯中,定时取样,测定COD值.在低浓度条件下,利用劳伦斯麦卡蒂方程,用整体速率常数表征水中有机污染物的降解速率,通过计算反应级数、最大比降解速率和饱和常数来研究降解机理.结果表明:废水中三氯甲烷的降解需要诱导酶来完成,将好氧污泥中的微生物看作一个整体.甲烷氯化物好氧微生物降解动力学中,底物利用速率与底物浓度之间的关系式在整个浓度区间上都是连续的,反应级数为0.642 6,最大比降解速率为3.8,饱和常数为305.45.     

用于合成PHA活性污泥的驯化培养

活性污泥用于可降解塑料聚羟基烷酸酯(polyhydroxyalkanoate,PHA)生产前需进行驯化培养,以增强其合成能力．为提高PHA产量,对比考察了单阶段驯化和双阶段驯化两种模式对底物利用、活性污泥性质以及合成PHA的影响．结果表明:单阶段模式下乙酸利用速率为88 mg／(L·min),活性污泥质量浓度为2 000 mg／L左右,PHA单位乙酸合成效率为019 g／g,PHA含量在进水后90 min时达到最大值;双阶段模式下各项指标均有提高,利用率为273 mg／(L·min),活性污泥质量浓度为4 500 mg／L左右,PHA单位乙酸合成效率提高到024 g／g,PHA含量在进水后30 min时达到最大值．因此,双阶段模式比单阶段模式更适于培养具有高PHA合成能力的活性污泥．