MBR中低pH值与低有机负荷引起的污泥膨胀及其恢复

目的研究低pH值、低有机负荷引起的丝状菌活性污泥膨胀对MBR工艺运行效果的影响,控制污泥膨胀,为实际工程应用提供实验依据.方法试验以增加反应器内的碱度和污泥负荷来提供适应菌胶团生长的微生物环境为主,同时投加次氯酸钠杀菌剂和硫酸亚铁絮凝剂来辅助控制污泥膨胀.结果污泥膨胀期间,上清液CODcr平均去除率比未发生污泥膨胀时提高了6.31%;为保持恒定出水量,膜两侧压差在7 d内由10 kPa迅速增加到65 kPa.控制反应器内pH值7.2~8.0,BOD污泥负荷在0.292~0.323,调整十余天后,成功控制住了污泥膨胀.结论丝状菌比表面积大,在低底物浓度的条件下对基质的亲和能力比菌胶团强,污泥膨胀使膜污染急剧增加.创造有利于菌胶团生长的微生物环境可有效地恢复由丝状菌引起污泥膨胀.     

碳源对膨胀污泥微生物多样性的影响研究

为探究碳源对膨胀污泥内微生物多样性的影响,采用淀粉和乙酸钠2种不同碳源进行人工配水并成功诱发丝状菌污泥膨胀.实验结果表明,尽管不同的碳源类型会使污泥产生不同的沉降性能变化,却不会影响其对污染物的整体处理效果.膨胀的发生不仅会导致系统内微生物丰度、均一性、多样性和丰富度的下降,还会使不同门类下不同功能的微生物菌群及相关菌属的相对丰度产生不同变化.所有泥样中相对丰度最大的门类均为Proteobacteria,且以淀粉为碳源的废水环境更有利于该门类微生物的生长.在不同特定菌群中,除磷菌群的相对丰度受2种碳源影响最大,而在相关菌属中,作为优势丝状菌的Thiothrix和Haliscomenobacter的相对丰度在2种碳源下均随污泥膨胀的发生而升高,Tetrasphaera则与之相反;以Nitrosomonas为代表的5种脱氮菌属的相对丰度随膨胀的发生而升高,以Nitrospira为代表的7种脱氮菌属及以Candidatus Accumulibacter和Candidatus Competibacter为代表的5种除磷菌属的相对丰度变化则与其相反.此外,淀粉进水下发生的污泥膨胀使反应器内操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)数减少了251,是乙酸钠进水下减少数量的5倍多,表明其对微生物多样性的影响大于乙酸钠.     

A/O生物除磷工艺丝状菌膨胀的控制

为了有效控制A/O生物除磷工艺处理化粪池污水时产生的丝状菌膨胀,先后采取改变系统的COD污泥负荷(NCOD)、溶解氧(DO)的质量浓度和降低S2-的质量浓度等措施,最终使A/O除磷工艺丝状菌膨胀得到了控制,污泥沉降性能得到了有效恢复.研究结果表明:A/O除磷工艺在高NCOD条件下运行时,容易发生严重的丝状菌膨胀现象,原因是COD在厌氧区降解后仍有较高的剩余量进入好氧区,导致聚磷菌在和丝状菌的竞争中优势变弱;在低NCOD条件下运行时,由于原水中硫化物含量过高导致丝状硫细菌增殖,因此仍然存在轻度的丝状菌膨胀现象.     

膜生物反应器处理有机废水污泥特性

目的 研究不同污泥性状在膜生物反应器中对有机污染物去除率的影响.方法 试验以自配的高质量浓度有机废水(COD,500～1 100 mg/L)为研究对象,间歇曝气连续运行,检测不同条件下反应器中污泥浓度,污泥沉降比,对废水中有机物去除和膜性能的影响.结果 试验表明,污泥浓度随进水COD的升高快速增长,当进水COD在1 100 mg/L时,污泥质量浓度可高达1 300 mg/L,出水COD值在55 mg/L以下;MBR中污泥负荷低,但容积负荷高;轻微的污泥膨胀使膜表面形成了一层生物膜,提高了出水水质;试验过程中,当污泥容积指数保持在80mg/L以下时.MBR运行稳定.结论 利用膜生物反应器处理高浓度有机废水,出水水质可达工业回用水标准;MBR中污泥负荷与容积负荷互不影响;短期的轻微污泥膨胀会使膜表面形成生物膜,使膜具有接触氧化特性,提高MBR对废水处理效率;低污泥容积指数可使MBR运行稳定.膜使用周期延长.     

丝状膨胀好氧颗粒污泥细菌组成及丝状膨胀的控制

采用构建16S rDNA克隆文库方法对发生丝状膨胀的好氧颗粒污泥的细菌种群进行研究.结果表明,丝状膨胀的好氧颗粒污泥共包含六大类群,分别是β-proteobacteria(36.23%)、Sphingobacteria(20.29%)、δ-Pro-teobacteria(13.04%)、Flavobacteria(10.14%)、γ-Proteobacteria(1.45%)和Actinobacteria(1.45%),通过序列比对可知好氧颗粒污泥中存在Sphaerotilus natans等丝状菌,但根据所占比例确定其不是导致好氧颗粒污泥丝状膨胀的细菌.对膨胀颗粒污泥外边缘的丝状微生物进一步鉴定,发现它属于丝状真菌.试验验证了进水pH随运行时间降低是导致葡萄糖配水培养好氧颗粒污泥发生丝状膨胀的主要原因.采用缩短运行周期、运行过程中投加NaHCO3和减少曝气量的方法均可预防好氧颗粒污泥的丝状膨胀,但投加碱度是最直接有效的方法,且在发生丝状膨胀初期还可通过该方法控制膨胀.     

A2/O工艺Microthrix parvicella型微膨胀污泥微生物群落特征

为探究Microthrix parvicella引发的污泥膨胀微生物群落特征，采用A²/O工艺并借助高通量测序技术，考察污泥膨胀中微生物群落整体、硝化菌群和丝状菌群的变化特征。结果表明，当系统运行温度由24℃降低为14℃并运行21 d后诱发了M.parvicella污泥膨胀，污泥体积指数由81 mL/g升高至197 mL/g,系统中COD和NH⁺₄-N的平均去除率分别为84%和98%。污泥膨胀使微生物群落结构发生变化，Actinobacteria门相对丰度由8%增大到20%,优势地位明显提升，Proteobacteria门和Nitrospirae门相对丰度降低。低温下AOB、Nitrospira丰度降低，Nitrobacter丰度升高，但系统内仍存在一定数量的硝化菌群，这维持了良好的硝化效果。丝状菌群中M.parvicella、Thiothrix和Flavobacterium相对丰度升高，其余8种丝状菌属相对丰度降低。升高温度后，污泥膨胀得到控制。     

低有机负荷对污泥膨胀及造纸废水处理效果的影响

研究了低有机负荷废水引发的活性污泥丝状菌的膨胀,以及其对废水处理效果的影响,并通过调节废水有机负荷和运行方式来对污泥膨胀进行控制.实验结果表明,当混合液有机负荷为0.03kgCOD·(kgMLSS·d)-1,易引发丝状菌污泥膨胀.当有机负荷为0.18kgCOD·(kgMLSS·d)-1时,运行到第7天,SVI从325mL·g-1降至109mL·g-1,CODCr去除率从42.67%上升至90.03%,丝状菌污泥膨胀得到基本控制;在调节有机负荷的同时,改变运行方式,当运行至第6天时,SVI从325mL·g-1降至99mL·g-1,CODCr去除率从42.67%上升至91.56%,丝状菌污泥膨胀亦得到基本控制.     

污泥微膨胀的特性及N_s和DO对其影响

为了解决污水厂频繁发生的污泥膨胀问题,提出一种能在低氧条件下利用丝状菌的形态和生理特性进行污水处理的节能高效的"低氧丝状菌微膨胀"新方法.采用SBR反应器,通过好氧-缺氧的运行方式,研究了在微膨胀状态下,DO含量和有机负荷率对污泥沉降性的影响及氮、磷和COD的去除特性.试验结果表明:有机负荷率和DO含量各自在特定的范围内影响污泥沉降性,当有机负荷率大于0.25d-1时,单靠降低DO含量已经不能维持污泥微膨胀状态.低氧微膨胀不会恶化系统的硝化效果,由氮的物料平衡发现,每周期通过同步硝化反硝化可以去除掉20%的氮.低氧曝气前期能够出现释磷现象,系统内可以富集聚磷菌.     

丝状菌污泥膨胀的工艺控制策略

针对药剂法抑制丝状菌污泥膨胀成本高且停止投加后容易复发,通过调节工艺参数,考察了工艺法抑制丝状菌污泥膨胀的可行性.试验采用SBR反应器,系统地研究了有机负荷、溶解氧和进水方式等常见运行参数对丝状菌污泥膨胀的抑制效果.结果表明,增加有机负荷(>0.40 kgCOD/(kgMLSS.d))难以抑制丝状菌污泥膨胀,且好氧时间和曝气量设置不当还容易引发黏性膨胀;单独提高ρDO(4～6 mg/L)对抑制丝状菌膨胀效果并不明显,并且过度曝气还会对除磷产生负面影响;脉冲进水方式虽然可以强化贮存选择作用,但是对丝状菌膨胀抑制并无明显效果;增设前置缺(厌)氧段是抑制丝状菌污泥膨胀的有效手段.     

活性污泥法中引起丝状菌污泥膨胀的因素

活性污泥法是采用最普遍的污水处理工艺，而丝状菌污泥膨胀则是该工艺污水运行中易发生、危害大的问题．介绍了近30年来国际上关于丝状菌污泥膨胀的最新研究成果，分析了影响丝状菌污泥膨胀的主要因素．     

混凝法控制膜生物反应器污泥膨胀的试验

目的 利用混凝法控制一体式膜生物反应器的污泥膨胀，以减轻反应器的膜污染，降低运行成本．方法 向反应器中投加混凝剂，经活性污泥30min静沉试验，检测污泥的沉降性能，并测量反应器出水COD、NH3-N值，通过改变投加混凝剂的种类和剂量，测试不同条件下混凝剂对污泥沉降性能和反应器污水处理效果的影响．结果试验表明，投加氯化铁混凝剂，能够有效提高活性污泥的沉降性能．在已经发生膨胀的反应器中，连续投加混凝剂和助凝剂则效果更好．并且，混凝法控制反应器污泥膨胀的同时，可提高膜生物反应器处理污水中有机物的能力，COD去除率提高11．68％．结论 通过对发生污泥膨胀的膜生物反应器投加混凝剂，不但可以有效地控制活性污泥的膨胀，而且能够强化处理效果．其中投加氯化铁的效果最佳，并且提高了MBR中处理有机物的能力．     

MBR法处理污水的研究

本文介绍了目前MBR的主要类型、膜污染情况、膜清洗方式以及MBR在不同领域的应用情况和工程实例,并对MBR技术未来的发展趋势进行了预测。     

处理垃圾渗滤液复合式膜生物反应器中微生物群落结构的演变和分析

为了揭示复合式膜生物反应器中微生物群落结构多样性的演变过程,为改进工艺提供依据,分别3次从反应器混合液中和生物膜上采集样品并提取样品的微生物总DNA,然后使用V6-V8区引物对(GC968F/1492R)进行PCR扩增,最后用PCR扩增产物进行变性梯度凝胶电泳(DGGE).DGGE分析表明,在反应器运行初期微生物群落结构变化较大;在整个反应器运行过程中,微生物群落多样性较高;在该系统中,由于有生物填料的存在,可能存在厌氧微环境,所以在该反应器中可能存在短程脱氮和同步脱氮.在反应器运行约2个月时,出现的一些菌群是膜污染物产生和累积的主要因素.     

膜生物反应器(MBR)处理废水的研究进展

膜生物反应器(MBR)是近年来发展起来的一种新型的废水处理工艺,本文综述了废水处理领域中的膜-生物反应器的基本特点、应用现状、存在的问题以及国内外研究的进展;重点阐述了膜-生物反应器运行工艺、新型膜材料与器件以及影响膜污染形成的因素与防治措施;并对今后的研究方向进行了展望。     

膜生物反应器技术探讨

膜生物反应器(MBR)是通过膜强化生化反应的污水处理新技术,具有污染物去除效果好,污泥产率低的优点.分析了影响MBR处理效果的相关因素,提出新型复合生物动态膜(HDMBR)生物反应器.同时论述了其所具有的特点,说明了HDMBR运用于回用水处理是一种高效、低耗、资源化的工艺技术.     

处理垃圾渗滤液复合式膜生物反应器中微生物群落结构的演变和分析

为了研究复合式膜生物反应器中微生物群落结构多样性的演变过程,为改进工艺提供依据,3次分别从反应器中的混合液和生物膜上采集样品并提取6个样品的微生物总DNA,然后使用V6-V8区引物对(GC968F/1492R)进行PCR扩增,最后用PCR扩增产物进行变性梯度凝胶电泳(DGGE).DGGE分析表明,在反应器运行初期,微生物群落结构变化较大.在整个反应器运行过程中,微生物群落多样性较高.在该系统中,由于有生物填料的存在,可能存在厌氧微环境,所以在该反应器中可能存在短程脱氮和同步脱氮.在反应器运行约2个月时,出现的一些菌群是膜污染物产生和累积的主要因素.     

水体微生物多样性PCR-DGGE分析方法的比较研究

PCR-DGGE法是一种分析微生物群落和微生物多样性的分子生物学技术．阐述了在应用PCR-DGGE分析水体微生物多样性研究当中进行优化菌体收集、DNA提取、凝胶染色的方法，结果表明：用过滤法收集菌体更具完整性，用CTAB法提取环境总DNA最佳，用16h电泳更具可信度，银染法优于EB法．     

水体微生物多样性PCR-DGGE分析方法的比较研究

PCR-DGGE法是一种分析微生物群落和微生物多样性的分子生物学技术.阐述了在应用PCR-DGGE分析水体微生物多样性研究当中进行优化菌体收集、DNA提取、凝胶染色的方法,结果表明:用过滤法收集菌体更具完整性,用CTAB法提取环境总DNA最佳,用16 h电泳更具可信度,银染法优于EB法.     

MBR脱氮效果比较研究

比较了MBR和MSBR两种工艺的脱氮效果,结果表明：MBR工艺系统运行稳定,脱氮效果明显,氨氮去除率为89％～98％,TN去除率为58％～68％;出水氨氮和TN达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准;氨氮和TN的去除主要在MBR生化池完成,膜池去除效果不明显.MSBR工艺脱氮效率低于MBR工艺,相同进水条件下的氨氮去除率为84％～98％,TN去除率为54％～63％.     

基于群体感应猝灭理论的MBR膜污染控制技术研究进展

膜生物污染是由细菌附着在膜材料表面形成生物膜,造成膜孔阻塞、膜通量下降的现象,膜生物污染问题大幅增加了膜生物反应器(MBR)在运行和维护过程的额外能源消耗和运行成本,是限制膜生物反应器高效及稳定运行的主要瓶颈.近年来提出的基于群体感应(quorum sensing,QS)理论的群体猝灭(quorum quenching,QQ)技术是一种新兴且有效的生物膜抑制技术,在膜污染控制领域备受关注.QQ技术可通过干扰细菌的群体感应系统来阻止其所依赖的信号分子的基因表达,从而有效抑制细菌胞外聚合物(EPS)的分泌,并最终减少膜材料表面生物膜的形成.本文首先介绍了QS理论和QQ技术的原理、QS理论在生物膜形成与分解中的作用及实现QQ技术的3种途径;从外加群体猝灭剂(化合物、酶、细菌等)角度,介绍了基于QQ技术的膜污染控制方法;并根据近年来国内外的最新研究进展,归纳总结了QQ膜污染控制中的猝灭剂固定化技术及其在MBR反应器中的应用;最后对QQ膜污染控制技术的未来研究进行了展望.