藻酸盐对污泥性能的影响及提取方法的研究

藻酸盐作为胞外聚合物(EPS)中多糖的重要组分,其含量对活性污泥的凝聚和沉降性能有重要影响。以西安市两个污水处理厂的活性污泥、生物膜和实验室颗粒污泥为研究对象,分别利用阳离子交换树脂法(CER)与Na_2CO_3法提取污泥中的EPS和藻酸盐,并测定其含量以及污泥SV、SVI、耗氧速率等。结果表明,不同污泥中藻酸盐的含量有较大差异,颗粒污泥中最多,达到172.19 mg/g VSS;实际污水处理厂活性污泥中最少,仅为82.91 mg/g VSS。污泥的凝聚和沉淀性能与藻酸盐的含量密切相关,但是藻酸盐含量对污泥活性影响较小。与Na_2CO_3法相比,CER法对活性污泥胞外多糖中藻酸盐的提取率较低,仅为30%~50%。     

絮体污泥和好氧颗粒污泥中藻酸盐的提取研究

藻酸盐是一种重要的工业原料,从污水生物处理系统的活性污泥中可以提取藻酸盐。对比考察了酸凝酸化法、钙凝酸化法与钙凝离子交换法从污泥中提取藻酸盐的效率。结果表明:钙凝离子交换法与钙凝酸化法、酸凝酸化法相比,其对污泥中藻酸盐的提取率更高,在Na_2CO_3溶液浓度为6%、消解温度为70℃、消解时间为2 h的最佳提取条件下,对絮体污泥和颗粒污泥中藻酸盐的提取率分别为16.21%、21.60%;经傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析,从污泥中提取的藻酸盐与成品海藻酸钠的性质接近。但是从颗粒污泥中提取的藻酸盐的古罗糖醛酸(G)含量高于絮体污泥,而絮体污泥藻酸盐的甘露糖醛酸(M)含量高于颗粒污泥。好氧颗粒污泥和絮体污泥藻酸盐的M∶G值分别为1∶14和1∶5,表明从两种污泥中提取的藻酸盐的结构和特性有所不同。     

好氧颗粒污泥中细菌藻酸盐的提取和鉴定

使用Na2CO3将好氧颗粒污泥由凝胶颗粒转化为溶胶,并从中提取出占颗粒污泥干质量约(35.1±1.9)%的细菌藻酸盐,确定了好氧颗粒污泥中单一细菌胞外多糖组分--细菌藻酸盐的提取方法,使好氧颗粒污泥细菌胞外多糖的研究深入到单一多糖组分的层次.好氧颗粒污泥中细菌藻酸盐的发现,不仅证明了贫营养条件是好氧颗粒污泥形成的必要条件,为好氧颗粒污泥中细菌胞外多糖的深入研究奠定了基础,而且也表明了好氧颗粒污泥在农业、化学和医药等领域中潜在的应用前景.     

好氧颗粒污泥处理分散型农村生活污水的试验研究

分散型农村生活污水难以收集,直接排放到水体中会对环境造成危害进而威胁人类健康,因此,开展了好氧颗粒污泥技术处理分散型农村生活污水的研究。结果表明,在絮状污泥颗粒化过程中,污泥沉降性能和生物量明显提高;污泥胞外聚合物中蛋白质类物质含量提高了5.3倍,蛋白质类物质与多糖类物质含量的比值升高到2.64,证明蛋白质类物质浓度增加是活性污泥颗粒化的重要因素。农村生活污水经好氧颗粒污泥处理后,出水水质达到了一级A排放标准,出水COD、氨氮、总氮和磷酸盐浓度分别为30.1、3.8、12.3和0.5 mg/L。好氧颗粒污泥的稳定性及其对农村生活污水的处理效能随有机负荷与温度变化较小,且具有节省用地、不受地域限制、便于运行管理和节约运行成本等特点,适用于处理分散型农村生活污水。同时,由于好氧颗粒污泥及其胞外聚合物中多糖类和蛋白质类物质含量较高,适用于回收污泥能源/资源,对污泥的资源化利用意义重大。     

好氧颗粒污泥处理含盐生活污水的特性

含盐生活污水的盐度会引起活性污泥系统微生物菌群结构的变化,进而影响对污水的脱氮除磷效能。由于好氧颗粒污泥内部传质和传氧的限制,使得处于其内部的微生物可以有效抵御高盐度及盐度变化对污泥系统产生的冲击,从而达到高盐度生活污水脱氮除磷的目的。经过35 d的培养,形成了结构紧密的好氧颗粒污泥,并表现出良好的沉降性能和较高的生物量。在好氧颗粒污泥形成过程中,短程硝化现象明显,胞外聚合物中的蛋白质含量明显升高,达到37.0 mg/gMLSS,蛋白质与多糖的比值为1.72,说明蛋白质是好氧颗粒污泥形成的重要因素。培养成熟的好氧颗粒污泥对含盐生活污水具有较高的处理效能,但短程硝化现象消失,对NH+4-N和PO3-4-P的去除率分别达到87.3%和68.9%,在好氧颗粒污泥的生物除磷过程中PHB起主要作用。荧光原位杂交检测结果表明,在好氧颗粒污泥形成阶段AOB为优势菌群,当好氧颗粒污泥培养成熟后,虽然PAO数量多于GAO,但是PAO也未在好氧颗粒污泥系统中占据优势。     

低温好氧颗粒污泥反应器的启动特性研究

好氧颗粒污泥技术具有良好的应用前景,但是当温度波动较大时颗粒污泥会发生解体,因此研究低温好氧颗粒污泥反应器的运行对推动好氧颗粒污泥技术的发展具有重要意义。研究了低温条件下好氧颗粒污泥反应器的启动过程及其特性,结果表明:经过约40 d的培养,形成了沉降性能良好和生物量较高的好氧颗粒污泥。污泥胞外聚合物内蛋白质类物质含量提高了1.8倍,蛋白质类物质浓度的升高与稳定存在是絮状活性污泥颗粒化的重要因素。低温好氧颗粒污泥对生活污水中的污染物具有较好的去除效能,但是其反硝化效果较差,反应器内溶解氧含量较高以及反硝化细菌与聚磷菌对外碳源的竞争劣势是造成硝酸盐氮积累的主要原因。红外光谱分析结果显示絮状污泥颗粒化之后,污泥的主要官能团没有发生变化,污泥性质稳定。胞外聚合物内蛋白质类物质和溶解性微生物产物的荧光强度升高,表明低温好氧颗粒污泥的强度增加,颗粒污泥内部结构更加稳定,污泥微生物对低温的适应性逐渐加强,污泥活性提高。     

膜生物反应器中好氧颗粒污泥的形成及其性质

研究了在不同容积负荷下(0.47kgCOD/(m3.d)、1.68kgCOD/(m3.d)、3.36kgCOD/(m3.d))一体式膜生物反应器中好氧颗粒污泥的形成、性质以及对于生活污水中的COD及氮的去除效果并对其形成机理进行了探讨。通过扫描电镜的观察,可以将此好氧颗粒污泥看成是以丝状菌为骨架,胞外聚合物为“粘合剂”的微生物聚集体。     

藻类生长对好氧颗粒污泥的影响

在利用好氧颗粒污泥处理低C/N值模拟城市生活污水的优化运行过程中首次发现了藻类的存在。随着藻含量的升高,好氧颗粒污泥逐渐由黄色变为绿色,污泥絮体、破碎颗粒以及不规则大颗粒增多,导致其沉降性能下降,SVI由31.4 mL/g升高到54 mL/g。藻类的存在对好氧颗粒污泥降解有机物和除磷的影响不大,但使脱氮性能下降。对氨氮的平均去除率由94.3%下降到91.3%;出水硝态氮和亚硝态氮浓度升高;对总氮的平均去除率由83.4%下降到77.4%。脱氮性能的下降主要是由于藻类覆盖在好氧颗粒污泥表面后增大了传质阻力,对反硝化产生抑制作用。通过置换污泥、改变进水组分配比和减少光照均能起到除藻效果。其中,减少光照时间的除藻效果最快,但是易造成颗粒解体;改变进水组分配比的效果最慢也最差。     

曝气方式对好氧颗粒污泥性能的影响

好氧颗粒具有良好的沉降性能、较高的生物量和高容积负荷条件下降解高浓度有机废水的良好生物活性,是提高生物反应器效能的重要物质。与传统的活性污泥法相比,可简化工艺流程、减少污水处理系统的容积和占地面积、降低投资和成本。随着对好氧颗粒污泥研究的不断深入,将好氧颗粒污泥应用于实际污水处理得到越来越多的关注。文中以校园生活污水为处理对象,在SBR反应器中接种絮状污泥,通过增加曝气头个数,在低表观气速的前提下成功培养出稳定的好氧颗粒污泥,MLSS达7000mg·L-1左右,SVI最终稳定在38ml·g-1,COD、P、NH3-N的去除率分别达到89%、87.81%、98.72%,说明好氧颗粒污泥对实际生活污水具有较好的处理效果,并且达到了节约能源的目的。     

好氧颗粒污泥处理实际污(废)水的研究与工程化应用进展

好氧颗粒污泥以反应器中污泥浓度高、沉降速度快、耐冲击负荷能力强、能够同时实现脱氮除磷等特点成为目前污(废)水处理领域的研究热点之一。介绍了好氧颗粒污泥在实际城市生活污水、工业废水处理中的研究现状,以及基于好氧颗粒污泥的技术开发与工程化应用的最新研究进展,指出其在污水处理设施升级改造或新工艺设计中具有良好的应用前景。     

SBR不同沉降时间的污泥特性研究

对比了投加海藻酸钠与未投加海藻酸钠两种好氧颗粒污泥的培养方式,分析了絮状污泥通过改变沉降时间逐步实现颗粒化过程中污泥特性的变化。结果表明,未投加海藻酸钠(R1)和投加海藻酸钠(R2)的两组反应器分别经过40和20 d可使絮状污泥完全颗粒化,形成的好氧颗粒污泥沉降性能好、污染物去除效能高,且投加海藻酸钠培养的颗粒污泥具有更高的微生物量。在不断缩短污泥沉降时间过程中,胞外聚合物浓度逐渐升高,且以蛋白质类增加为主。随着颗粒形态趋于成熟,胞外聚合物含量维持稳定。另外,海藻酸钠的投加有利于胞外聚合物的增加,同时促进第二信使分泌,加速絮状污泥颗粒化过程。荧光光谱分析发现,两种颗粒污泥图谱峰的位置总体相同,但投加海藻酸钠污泥的EPS荧光强度略高。     

SBR中好氧颗粒污泥及其脱氮功能的研究进展

好氧颗粒污泥技术是近几十年来发展起来的一种新型微生物自固定化技术,通过特定的培育手段可以实现污泥颗粒化.这种颗粒污泥具有生物密度大、沉降性好、抗冲击能力强等优点,有的还具有优良的脱氮除磷等功能.简要介绍了SBR反应器中好氧颗粒污泥的沉降动力学模型,详细说明了其理化及生物学特性,并着重分析了好氧颗粒污泥脱氮功能的影响因素,提出了对好氧颗粒污泥脱氮进行深入研究的方向.     

好氧颗粒污泥活性恢复的试验研究

针对污水处理过程中常因意外事故而需停运这一现象,对停运闲置后的好氧颗粒污泥进行了恢复活性的试验研究。结果表明,经过长达1个多月的停运闲置后好氧颗粒污泥的外部特征仍基本保持完好,但在整个恢复期间,其物理特征变化较大;经过1—2周的恢复性培养,好氧颗粒污泥对有机物的降解速率、硝化速率和反硝化速率基本恢复正常;而且在完全好氧的条件下,好氧颗粒污泥系统不仅能够保证对有机物的良好去除效果,同时还实现了同步脱氮除磷。     

好氧颗粒污泥的研究进展

好氧颗粒污泥作为一种新型的生物处理技术具有许多优点,因此,从好氧颗粒污泥的产生出发,结合国内外最新的研究成果,论述了其特点、形成机理、影响因素及其应用,并重点探讨颗粒污泥在生物除磷脱氮方面的进展,为污水处理研究提供了一个新思路。     

中环金锣环保科技有限公司污泥减量技术示范工程观摩会顺利召开

正2016年3月27日,中国水协排水专业委员会在临安城市污水处理有限公司组织全国各地的排水与污水主管人员参观了中环金锣"SPRAS污泥过程减量技术"示范工程。"SPRAS污泥过程减量技术"将污泥好氧消化与水解相结合,大幅度减少了剩余污泥排放量,是一种低污泥产率的新型污水生物处理技术,具有以下特点:(1)有效降低污泥产率,剩余有机污泥减量90%以上,污泥总体减量60%以上;(2)通过工艺     

无基质匮乏条件下好氧污泥颗粒化的研究

在无基质匮乏条件下,考察了分别采用人工配制污水(以醋酸钠为碳源,易生物降解)和实际生活污水培养好氧颗粒污泥的可能性,并对基质丰富—匮乏环境是否为好氧污泥颗粒化的必要条件进行了探讨。结果表明,在无基质匮乏条件下,采用两种污水均可实现好氧污泥的颗粒化;但配制污水培养的颗粒污泥质轻,SVI值高达130mL/g,而实际生活污水培养的颗粒污泥密实,SVI值基本保持在30mL/g左右;当采用配制污水的反应器转变为基质丰富—匮乏运行方式后,其颗粒污泥的SVI值可降至38mL/g左右。由此表明,基质丰富—匮乏环境并不是好氧污泥颗粒化的必要条件,但有利于易生物降解污水中好氧颗粒污泥的形成;而在无基质匮乏情况下,相对较难被微生物降解的污水也可培养出性能较好的颗粒污泥。     

好氧颗粒污泥低温稳定性中试研究

好氧颗粒污泥技术具有占地面积小、能耗低、剩余污泥量少、抗冲击性强等优点,是一种可持续的污水处理技术。以北京某污水处理厂实际生活污水作为基质,在中试规模（有效容积为2.5 m3）反应器中进行好氧颗粒污泥培养,研究了颗粒污泥在低温条件下的稳定性。中试自夏季开始运行到次年春季结束,共计运行260 d。结果表明,采用我国实际低碳源市政污水可以培养出好氧颗粒污泥,污泥颗粒化程度可达94%,SVI5_/SVI₃₀为1.1～1.3。冬季低温会造成颗粒污泥的枝状结构增多、丝状菌生长,进而引起颗粒化比例略有下降,为80%～91%,污泥平均粒径降低,SVI5_/SVI₃₀升高至1.5～1.8。在冬季低温条件下,通过优化调控进水流量、曝气时长、曝气过程DO浓度可提高脱氮效率。中试期间各阶段反应器出水COD、TP、NH4₊^-N以及TN均可以满足GB 18918—2002的一级A排放标准,但是低温条件下TN去除率略有下降（降幅为6%～9%）,存在一定超标风险。     

蚯蚓生物滤池的研究与应用进展

蚯蚓生物滤池是根据蚯蚓具有提高土壤通气透水性能和促进有机物分解转化等生态功能而设计,是一种通过滤料截留及蚯蚓和微生物分解利用污水、污泥中的有机物和营养物质的生态型污水污泥同步处理技术。介绍了蚯蚓生物滤池的工作原理和特点,以及在国内外的研究和应用进展情况。经过十几年的相关研究,目前蚯蚓生物滤池的应用已涉及小城镇污水处理、农村生活污水处理和污泥处理等多个研究方向,使得蚯蚓生物滤池的理论研究和实际应用都得到了一定的发展。     

好氧颗粒污泥研究进展

介绍了好氧颗粒污泥的特征及形成机制,并对影响好氧颗粒污泥形成的因素如水力剪切力、胞外聚合物（EPS）、投加多价阳离子或载体、溶解氧（DO）、C／N比、反应器构型、底物组成、有机负荷率、污泥表面疏水性进行了分析,通过对好氧颗粒污泥的简介,提出了好氧颗粒污泥的发展趋势。     

剩余污泥胞外聚合物热提取方法优化研究

活性污泥作为污水生物处理的主体在污水二级生化处理过程中起到主导作用,但作为污水生物处理产物的剩余污泥不仅含有活性微生物有机体,而且含有大量的以胞外聚合物(EPS)形式存在的有机物,从活性污泥资源化利用角度出发开展EPS提取方法的研究具有重要的现实意义.以实际生活污水处理MBR系统的剩余污泥为研究对象,研究了在不同热提取反应温度(50～80℃)和时间(15～60min)条件下EPS热提取的效果及其组分变化.研究结果表明,当热提取温度为80℃、提取时间为45min时EPS提取效果最佳,其提取量为175.21mgCOD/gVSS,其中蛋白质、腐殖酸、多糖提取量高达29.83、24.48、32.95mg/gVSS,但高温导致的美拉德反应可能引起EPS提取组分的变化.