铁碳微电解填料对好氧污泥颗粒化的强化作用

好氧颗粒污泥难以快速、稳定形成是限制其大规模工程化应用的重要原因,鉴于此,以大学校园生活区污水为底物,利用序批式反应器（SBR）研究了投加铁碳微电解填料对好氧污泥颗粒化的强化作用。结果表明,铁碳微电解填料能提高活性污泥的沉降性、有效缩短好氧颗粒污泥的形成时间,同时铁碳原电池反应生成的惰性碳粒晶核有助于更多世代时间较长的微生物（硝化菌）附着生长。投加铁碳微电解填料是实现铁碳微粉缓释、强化好氧污泥颗粒化的有效策略。     

颗粒活性炭加速厌氧反应器污泥颗粒化的研究

为克服厌氧反应器启动慢和启动难的问题,以UASB反应器为代表,向反应器内投加颗粒活性炭以加快厌氧污泥颗粒化进程,并采用扫描电子显微镜观察颗粒污泥的生长情况.结果表明,在试验的第64天即完成了厌氧污泥颗粒化的全部过程,培养出的颗粒污泥具有厌氧颗粒污泥的基本特征和典型的生化特性,并对啤酒废水有很好的处理效果.可见,投加颗粒活性炭可加速厌氧污泥颗粒化进程,并能有效维持厌氧反应器的稳定运行.     

低温下好氧颗粒污泥强化造粒研究

为了实现低温下好氧颗粒污泥的快速培养,考察了分别投加人工晶核[Fe(OH)₃]和混凝剂[聚合氯化铝(PAC)]对形成好氧颗粒污泥的影响。实验利用人工配制的模拟污水,以絮状普通活性污泥为接种污泥,采用SBR反应器在水温较低的条件下分别投加混凝剂和人工晶核实现了好氧颗粒污泥的快速培养及对水中污染物的去除。当水温由18℃逐渐降低至(10±1)℃并长期保持低温下运行时,两种不同强化方式均能有效缩短好氧颗粒污泥的形成时间,其中投加人工晶核组在污泥浓度(10.22 g/L)、完成颗粒化耗时(24 d)、颗粒污泥平均粒径(1.75 mm)、污染物去除效果、抗冲击负荷能力等方面均优于投加混凝剂组(8.6 g/L、32 d、1.2 mm)。在低温下采用投加Fe(OH)₃胶体人工强化措施,好氧颗粒污泥培养时间相较于投加混凝剂组缩短了8 d。     

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。     

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。     

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。     

培养过程中接种部分厌氧颗粒污泥促进好氧颗粒化

接种活性污泥启动SBR后,研究选择压法培养好氧颗粒污泥(AGS)的过程中接种部分厌氧颗粒污泥对好氧颗粒化进程的影响。随着沉降时间的缩短,在第6天时肉眼即可观察到一些明显的生物胶团,第11天接种质量分数为20%的厌氧颗粒污泥时已出现少量AGS。投加厌氧颗粒污泥后反应器内菌胶团及淡黄色的AGS的比例不断增加,22 d时AGS已处于主导地位,26d时颗粒化率首次超过90%并占据绝对优势,表明反应器成功实现好氧颗粒化。观察发现接种的厌氧颗粒污泥经历了先解体再重新颗粒化过程,并可作为新生颗粒的晶核而缩短自凝聚所需时间。培养过程中反应器表现出较好的污染物去除效果,对COD、TIN及TP的去除率基本在90%、90%及87%以上,表明在同一反应器内成功实现了去除有机物及同步脱氮除磷效果。     

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。     

投加颗粒活性炭加快UASB反应器内颗粒化进程的研究

投加颗粒活性炭加快ＵＡＳＢ反应器内颗粒化进程的研究周律（清华大学）王宝泉于泮池（西安建筑科技大学）１引言厌氧生物处理工艺在处理有机废水中广泛采用。其中升流式污泥床（ＵＡＳＢ）反应器主要优点是系统内不必设有支承物，可以截留大量活性污泥，这就要求被截留的...     

基质匮乏对好氧污泥颗粒化的影响研究

分别采用人工模拟废水和实际生活污水接种污泥指数为51mL/g的普通活性污泥,并在SBR反应器中培养好氧颗粒污泥,反应器的运行周期为4h、表面气体流速为3.48cm/s。结果表明,在前72个周期的运行中,反应器的出水COD浓度均较高,即模拟废水系统的出水COD100mg/L、生活污水系统的出水COD200mg/L,反应器内均没有出现基质匮乏现象。运行72个周期后,反应器内形成了粒径为0.1～0.3mm的好氧颗粒污泥。由此可见,基质匮乏并不是好氧颗粒污泥形成的必要条件。     

MBR中好氧颗粒污泥的培养与研究

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．通过对三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MBR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、总氮和总磷的平均去除率达到95％、80％、70％和65％。     

用厌氧产氢反应器出水培养好氧颗粒污泥的研究

以厌氧产氢反应器出水为底物，在序批式反应器中研究了好氧颗粒污泥的培养过程。结果表明，以厌氧产氢反应器出水为底物，在60d内能够培养出粒径大、沉降性能优异且对污染物去除能力强的好氧颗粒污泥。在活性污泥的颗粒化过程中，伴随着污泥体积指数的减小。污泥的粒径和沉速增大，反应器内的污泥浓度增加，从而提高了反应器的处理效能。     

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。     

不同流态对好氧污泥颗粒化的影响

采用圆柱形、球形和方柱形序批式反应器,在摇床内培养好氧颗粒污泥,应用粒子成像测速(PIV)系统进行分析和Flow-3D软件模拟,考察不同流态对好氧污泥颗粒化的影响.结果表明:三个反应器均能培养出好氧颗粒污泥;方柱形反应器内的颗粒污泥粒径相对较小、密实、数量多且均匀;在反应器内形成具有漩涡流特性的二次流和一定强度的紊动性,有利于形成密实和强度高的好氧颗粒污泥.     

Mg~(2+)对SBR中好氧颗粒污泥培养的影响研究

在三个SBR反应器中分别投加0、10和100 mg/L的镁离子,研究了镁离子对好氧颗粒污泥形成的影响.结果表明,镁离子的添加有利于颗粒污泥的形成,促进了各种微生物的生长,提高了污泥浓度,并且促进了胞外多糖的生成.10 mg/L的Mg2+更有利于颗粒污泥的形成和成长,其颗粒化程度高且平均粒径大,并使颗粒污泥的形成时间从32 d缩短到18 d.而100 mg/L的Mg2+对颗粒污泥的促进效果不如10 mg/L的明显.     

投加硬硅钙纤维粒对UASB低温运行的影响

低温条件下(气温为14～17℃)投加硬硅钙纤维粒子对UASB运行的影响研究表明，由于硬硅钙纤维粒子特殊的物化性能，它可保证反应器在厌氧初期所需的碱度和启动期间的VFA基本上保持在正常状态。硬硅钙纤维粒子游离出的Ca2^ 为颗粒污泥的形成提供了有利条件，高浓度微生物以粒子为核心生长，形成纤维网状的结构骨干，加快了反应器中污泥的颗粒化进程，颗粒污泥沉降性能好，处理效率较高。     

低浓度污水厌氧污泥颗粒化促进技术研究

向低浓度生活污水中投中絮凝剂（壳聚糖）和颗粒活性炭（GAC）的试验结果表明，这两种物质对厌氧污泥的颗粒化均有促进作用，但不如中、高浓度污水中明显。二者相比，GAC的效果更好一些（反应器的运行稳定，耐冲击能力强，出水水质良好），各反应器中形成的颗粒污泥均以产甲烷丝状菌为主。     

培养过程中投加部分好氧颗粒对颗粒化的影响

为合理利用好氧颗粒污泥(AGS)这一"稀缺资源",探索培养过程中投加部分成熟AGS对好氧颗粒化的影响。接种活性污泥并将初始沉降时间设为20 min,逐步缩短反应器的沉降时间,当R_(11)、R_(12)及R_(13)的沉降时间分别降至15、10及5 min时投加30%的成熟AGS,结果R_(12)在16d时即成功实现好氧颗粒化,而R_(11)及R_(13)所需时间分别为21及26 d。采用相同的启动条件,当R_(21)、R_(22)及R_(23)的沉降时间降至10 min时分别接种10%、20%及30%的成熟AGS,三个反应器实现好氧颗粒化所需的时间分别为27、24及16 d。由此确定最佳培养条件为沉降时间降至10 min时投加30%的成熟AGS。在10 min时投加AGS有助于维持投加的AGS的稳定性,较好地发挥接种AGS晶核及载体的作用,使得它们避免了经历先解体后重新凝聚的过程,从而极大地缩短了AGS形成所需的时间。     

餐厨废水强化EGSB反应器处理焦化废水的启动

为确定餐厨废水强化EGSB反应器处理焦化废水的快速启动和污泥颗粒化可行性,对驯化阶段的挥发性脂肪酸(VFA)、产甲烷活性和污泥颗粒化程度(SGR)等指标进行分析。结果表明,在初始有机负荷为1.76 kg COD/(m~3·d)、中温条件下,采用逐步提高有机负荷和投加少量餐厨废水的方式可以加速反应器的启动,EGSB经过69 d即成功启动,容积负荷可达2.66 kg COD/(m~3·d),对COD的去除率为34%;焦化废水对颗粒污泥活性的毒性抑制作用是可逆的,随着微生物逐渐适应焦化废水,产甲烷菌的活性得到部分恢复;成熟颗粒污泥以小粒径颗粒污泥居多,SGR由接种颗粒污泥的91.12%降为86.63%。