好氧颗粒污泥形成的微生物学机理分析

从微生物的角度出发,阐述好氧污泥颗粒化过程中的微生物自固定现象。分析表明,颗粒微生物胞外多聚物可以促进细胞间的聚合和粘连,是形成颗粒污泥并维持其稳定性的重要因素。微生物细胞的表面疏水性增加是微生物自聚集的重要的推动力,污泥表面电荷的下降有利于污泥粒子间相互接近聚集形成稳定的颗粒结构。认为好氧颗粒污泥的培养过程是一个包含物理、化学和生物作用的复杂的微生物生态系统形成的过程。     

好氧颗粒污泥形成机理

介绍了好氧颗粒污泥的基本特性,并对目前主流的好氧颗粒形成机理如晶核假说、选择压驱动假说、细胞表面疏水性假说、胞外多聚物假说、自凝聚原理、丝状菌假说和阶段形成假说等进行了综述,结果表明,虽然目前还没有统一的机理,但水力剪切力、胞外多聚物、微生物的自固定等的联合作用对好氧颗粒污泥的形成起了关键作用。     

好氧颗粒污泥的稳定性影响因素研究进展

好氧颗粒污泥技术正受到越来越多的关注,但稳定性差仍然是阻碍其走向工程化的限制性因素。本文总结了近年来国内外关于好氧颗粒污泥稳定性影响因素的研究成果,分析了颗粒解体的根本原因-丝状菌过度生长与胞外多聚物对好氧颗粒污泥稳定性的影响,分别对反应器型式与构造、进水水质与反应条件等方面的因素作了详细分析。     

影响好氧颗粒污泥形成的因素及其机理的探讨

综述了影响好氧颗粒污泥形成的主要影响因素及其相关研究进展.同时,总结了几种比较流行的好氧颗粒污泥的形成机理,如胞外多聚物假说、自凝聚原理、丝状菌假说,并对其进行了分析讨论.     

不同种类污泥中胞外多聚物的研究

采用阳离子交换树脂法,分别对产甲烷颗粒污泥、厌氧产氢颗粒污泥、产氢絮状污泥及好氧污泥中胞外多聚物(EPS)进行提取,结果表明:阳离子交换树脂法对四种污泥均具有较好的提取率;四种污泥EPS中均以蛋白质为主;好氧污泥EPS含量最高,产甲烷颗粒污泥次之,产氢污泥最低;污泥PN/PS值越大,越有利于污泥的颗粒化,且颗粒污泥结构越强。污泥EPS及其组分含量与污泥性质有着显著的关系。     

好氧颗粒污泥脱氮功能的研究与进展

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。文章论述了有关好氧颗粒污泥形成过程中的理化及生物学特征和影响因素,如沉降时间、水流剪力、溶解氧(DO)、胞外多聚糖(EPS)等。还介绍了全自养颗粒污泥,如硝化颗粒污泥方面的研究。     

胞外聚合物对好氧颗粒污泥影响的研究进展

结合国内外对胞外聚合物和好氧颗粒污泥技术的最新研究进展,本文简要介绍了胞外聚合物的提取和测定方法;着重分析了影响EPS含量的主要因素,包括有机负荷、水力剪切力、沉降时间、废水水质等;详细论述了其主要成分蛋白质和多糖以及其对好氧颗粒污泥的形成、结构稳定性作用机理,探讨了EPS对颗粒污泥传质的影响;并提出了建立EPS标准提取方法、EPS组分对污泥沉降性的影响机制以及EPS中其它组分如腐殖质和通过共价、絮凝作用等结合的无机物对好氧颗粒化过程所起的作用进行深入的研究将会是今后的研究重点,进一步的研究有望揭示EPS对好氧颗粒污泥形成和稳定影响的作用机制。     

好氧颗粒污泥中的胞外聚合物及其应用的研究进展

胞外聚合物是好氧颗粒污泥的重要组分，与好氧颗粒污泥的造粒过程和维持颗粒稳定性密不可分。然而胞外聚合物的组成非常复杂，其在生物处理过程中的确切作用有待深入研究。回顾了近年来国内外关于好氧颗粒污泥中胞外聚合物方面的研究进展；列举了常用的胞外聚合物的提取和表征方法，总结了不同方法的优缺点；介绍了胞外聚合物的组成结构及其在好氧污泥颗粒的形成及维持污泥颗粒稳定中的作用；并讨论了好氧颗粒污泥中胞外聚合物的调控方法；此外，对好氧颗粒污泥中胞外聚合物进行高附加值产品回收有利于实现废水处理的资源化利用，简述了胞外聚合物回收及在各个领域中的利用；最后对胞外聚合物的研究方向做了展望，以期为胞外聚合物的实际工业应用提供理论支持。     

Ca~(2+)、Mg~(2+)对好氧污泥颗粒化的影响研究

研究了投加不同金属离子(Ca2+、Mg2+)在好氧污泥颗粒化过程中的作用,简要分析了颗粒形成过程中污泥的形态和物化性质变化,重点探究Zeta电位、胞外多聚物(EPS)的变化以及两者之间的关系。在接种普通活性污泥的2个序批式反应器中分别投加等量40 mg/L的Ca2+和Mg2+,培养运行34 d,2个反应器都已全部颗粒化,结果显示添加Mg2+更有利于缩短好氧颗粒污泥系统的启动时间,而添加Ca2+形成的颗粒污泥平均粒径较小,添加Mg2+更能促进EPS的分泌。底物匮乏期,添加Mg2+较添加Ca2+的微生物更易利用EPS作为碳源,且在饱食-饥饿期的交替阶段Mg2+对污泥表面Zeta电位造成的影响更大。     

好氧污泥颗粒化的影响因素

好氧污泥颗粒化是近几年发现的在好氧条件下自发形成的细胞自身固定化过程,是生物膜特殊的生长形式.与传统活性污泥法处理废水相比,好氧颗粒污泥具有良好的沉降性能,较高的生物量和很强的抗冲击负荷能力.文章总结并分析了影响好氧污泥颗粒化的几个主要因素,如进水底物、COD负荷、水力剪切力、溶解氧浓度、选择压、温度、pH、饥饿期、进水中的金属离子等.     

低有机负荷下不同载体对好氧污泥颗粒化的影响

针对活性污泥在低有机负荷下难以实现颗粒化的现状,通过在不同序批式活性污泥（sequencing batch reactor activated sludge process,SBR）反应器中微生物生长的对数期分别投加聚合硫酸铁、硫酸铝和硅藻土来强化好氧颗粒污泥的形成,并对比分析了不同载体的强化造粒机制。结果表明：投加聚合硫酸铁、硅藻土和硫酸铝后,污泥特性得到明显提高,污泥颗粒化所需时间分别提前了11d、7d和4d,而且与对照组的提前解体相比,载体强化后所形成颗粒污泥的结构更为密实,均具有良好的稳定性。而不同于聚合硫酸铁和硅藻土,投加硫酸铝后,污泥胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS）含量明显增加,由之前的171.31mg/gMLVSS升高至223.47mg/gMLVSS,蛋白（PN）可达205.69mg/gMLVSS,且蛋白（PN）/多糖（PS）可达10以上,这就说明通过刺激污泥EPS的分泌来促进微生物聚集也是硫酸铝强化颗粒污泥形成的作用方式之一。另外,三维荧光光谱分析结果显示,载体的投加能够对污泥EPS的结构产生影响,这也可能在一定程度上促进了污泥的颗粒化进程。     

苯酚对厌氧颗粒污泥活性的抑制效应和恢复

通过间歇培养的方式,研究了苯酚对EGSB反应器中颗粒污泥产甲烷活性的抑制和恢复,并通过测定颗粒污泥中辅酶F420、胞外多聚物（ECP）等的含量,研究苯酚对厌氧颗粒污泥微生物的毒性作用。结果表明,不同浓度的苯酚对厌氧颗粒污泥的产甲烷活性都有一定抑制,苯酚浓度越高,抑制程度越严重。如果将苯酚从生物体中迅速去除,产甲烷活性可以逐渐恢复。苯酚对厌氧颗粒污泥中辅酶F420 及胞外多聚物ECP的分泌都有抑制作用。     

污水处理运行模式对好氧颗粒污泥特性的影响

研究了运行模式的改变对好氧颗粒污泥优势丝状菌种类,以及对污泥特性所产生的影响.结果表明,序批式活性污泥法反应器(SBR)中出现大量外伸型丝状菌Type 021N,但并未阻碍污泥的颗粒化,且随着絮体污泥颗粒化进程的推进,其对污泥沉降性的影响也在逐步减小,最终得到平均粒径为0.75 mm、污泥容积指数为43 mL/g的成熟...     

聚合氯化铝投加时间对好氧颗粒污泥的形成和胞外聚合物的影响

通过在好氧颗粒污泥培养过程中分别在第1～7天和第8～14天投加聚合氯化铝(PAC)的方式,分析颗粒的形成过程,并研究胞外聚合物总量及其各组分的含量变化和空间分布。研究发现:第8～14天投加PAC的反应器形成颗粒时间提前了6天,且形成的颗粒外形规则,大小均匀,去除污染物性能良好;反应器中胞外多聚物和蛋白质含量总体较多,且随颗粒的形成而增加,之后略有下降并在颗粒成熟后维持稳定,蛋白质/多糖的值在颗粒形成期均增加超过2.5倍,有利于颗粒污泥的形成;多重荧光染色表明:两个反应器中PAC投加时间不同,β-D-呋喃葡萄糖、脂类和活细胞均呈现不同的分布情况,但对蛋白质和α-呋喃葡萄糖、α-甘露糖分布的影响较小。     

好氧颗粒污泥的研究现状

近几年来,好氧颗粒污泥的研究得到人们的广泛关注,但其研究规模主要局限于小试,还很少有工业应用的报道.回顾了好氧颗粒污泥的研究成果,分析了好氧颗粒污泥的形成机理及应用,并探讨了好氧颗粒污泥的特征及其颗粒化过程的主要影响因素.指出,好氧颗粒污泥是近期发现的在有氧条件下自发的细胞自固定化过程,是生物膜的特殊生长形式,具有良好的沉降性能、较高的生物量和生物活性.     

改善污泥性质控制MBR膜污染的研究进展

膜生物反应器(MBR)具有高效,出水水质好的特点,在生活污水和工业废水处理中得到了应用,但膜污染是MBR广泛应用的主要障碍.介绍了污泥混合液中胞外聚合物(EPS)对膜污染的影响,详细总结了改善活性污泥混合液性质的途径,包括投加添加剂、优化运行参数和培养好氧颗粒污泥.提出了投加天然高分子混凝剂改善污泥性质的方法.