好氧颗粒污泥的性质及在污水处理中的应用

从好氧颗粒污泥的基本性质,相对于普通活性污泥的优势、好氧颗粒污泥形成的机理以及在污水处理中的应用等四个方面,综述了国内外好氧颗粒污泥的研究成果。好氧颗粒污泥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颗粒,具有良好的沉淀性能、较高的生物量和在高容积负荷条件下降解高浓度有机废水的良好生物活性。好氧颗粒化过程是一个多阶段的过程,取决于废水组成、操作条件和接种污泥等因素。由于其特殊的内部结构和生物相,同时好氧颗粒污泥也是一种良好的重金属吸咐剂。     

好氧颗粒污泥的特性及研究进展

介绍了好氧颗粒污泥的特性,包括外观结构、SVI、表面疏水性等,重点分析了影响好氧颗粒污泥形成及维持稳定运行的关键因素,如沉降时间、水力剪切力、有机负荷、Ca2+浓度等,并阐述了好氧颗粒污泥的国内外研究进展,同时对好氧颗粒污泥的研究方向和应用前景进行了展望。     

高溶解氧环境下好氧亚硝化颗粒污泥短程硝化特性研究

研究好氧亚硝化颗粒污泥的快速形成及在高溶解氧环境下好氧亚硝化颗粒污泥的短程硝化特性。采用SBR反应器,在偏碱性、高溶解氧条件下,以好氧颗粒污泥和具有硝化功能的活性污泥为种泥驯化培养,分析好氧亚硝化颗粒污泥形成机理及对亚硝酸盐的积累能力。研究结果表明:12d可形成具有氨氮平均去除率97%、最高亚硝化率70%的好氧亚硝化颗粒污泥,反应器能持续稳定运行;溶解氧高低对好氧亚硝化颗粒污泥的亚硝化率影响不大。说明此方法能够快速形成具有高亚硝酸盐积累率的好氧亚硝化颗粒污泥。     

好氧颗粒污泥处理猪场废水研究进展

好氧颗粒污泥具有结构紧密、沉降性能好、生物量高以及能耐受高有机负荷等特性,能够实现优良的同步去碳脱氮除磷效果,在去除高浓度猪场废水中的有机物、氮、磷等具有潜在的优势。分析了国内猪场废水沼液处理实际工程存在的主要问题,综述了国内外学者对好氧颗粒污泥技术在猪场废水生物处理中的研究现状,着重介绍了好氧颗粒污泥的培养及其特性、好氧颗粒污泥SBR工艺和MBR工艺对猪场废水中COD、氮、磷的去除效果,并在此基础上展望了好氧颗粒污泥技术在猪场废水生物处理中的应用前景。     

好氧颗粒污泥技术及研究进展

近年来,水资源短缺以及水体污染问题日益严峻。传统的活性污泥生物水处理技术由于产生大量剩余污泥,在某种程度上限制和影响了该方法在废水处理中的应用。由微生物自凝聚形成的特殊生物膜——好氧颗粒污泥由于具有污泥颗粒结构紧凑致密、沉降性能好、生物量较高,同时具备多种微生物功能、剩余污泥量较少等优势,而备受关注。本文重点论述了好氧颗粒污泥的结构特征、表观气速与溶氧水平,有机负荷、金属离子、代谢方式等外部环境因子对污泥颗粒快速培养和形成过程的影响,微生物菌群结构与颗粒形成机制、以及影响颗粒长期运行过程中稳定性缺失的主要原因,提高好氧颗粒污泥的稳定性的常用措施,以提高人们对好氧颗粒污泥的认识,推动好氧颗粒污泥技术在废水领域中的应用。     

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.     

好氧颗粒污泥培养影响因素研究

好氧颗粒污泥相比于传统活性污泥,生物量大,沉降速度快,颗粒内部的分层结构使其具有同步脱氮除磷的功能。综述了水力剪切力、沉降时间、污泥负荷、温度、pH、接种污泥对好氧颗粒污泥培养的影响。     

污水生物处理中的好氧颗粒污泥技术

好氧颗粒污泥因其具有较高的微生物量,具备脱氮除磷能力和良好的沉淀性能,在工业废水和城市污水处理中的应用潜力很大,但在其形成机理方面还存在问题并未彻底弄清。分析了好氧颗粒污泥的特点及其形成过程的影响因素,如胞外聚合物、水力剪切力、温度等;归纳了关于好氧颗粒污泥的形成假说,总结了其在城市污水和工业废水处理方面的应用情况以及好氧颗粒污泥稳定性及形成机理方面存在的问题,论述了好氧颗粒污泥技术今后的发展趋势。     

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。     

SBR系统中好氧颗粒污泥同步硝化反硝化的研究进展

结合好氧颗粒污泥和同步硝化反硝化的优点,文章综合国内外对好氧颗粒污泥同步硝化反硝化的研究成果,阐述了同步硝化反硝化技术的原理、特点、实现条件及影响因素.另外,结合国内外最新研究成果,介绍了同步硝化反硝化技术的最新应用情况,对该技术需要解决的问题及应用前景作了探讨.     

硫酸盐有机废水厌氧处理颗粒污泥研究进展

厌氧工艺是硫酸盐有机废水处理中最具竞争力的技术,厌氧颗粒污泥则是其核心,开展该类废水厌氧处理颗粒污泥特性的研究,对提高其厌氧处理效率具有重要意义。本文综述了硫酸盐有机废水厌氧处理颗粒污泥近年来的国内外研究进展,主要包括颗粒污泥的理化特性（形态及粒径、孔隙、通道及沉降速度、胞外沉积物等）及颗粒污泥的生物学特性（生物活性、微生物形态、组成及分布）,并分析了此方面研究工作存在的问题,认为硫酸盐有机废水厌氧处理颗粒污泥活性抑制机理的研究以及从本质上解除这种抑制措施的提出,将是今后需要重点关注的研究内容。     

Aerobic Granular Sludge: Perspectives for Excess Sludge Management and Resource Recovery

Aerobic granular sludge (AGS) technology is gaining increasing interest globally. However, several aspects are still challenging its installation, as the integration into existing municipal wastewater treatment plants. The operation of AGS units in continuous flow mode could facilitate that integration; yet has only been experienced at lab and pilot scales. Further, handling of excess granular sludge constitutes a prominent challenge. Even that, adopting effective strategies for its management holds promising contributions to the circular economy by fostering the reuse and recovery of valuable resources. The recovery of phosphorus and alginate-like polymers holds significant commercial potential worldwide, with broad applications in agriculture, food, pharmaceuticals, and biotechnology.     

常规SBR反应柱中好氧污泥颗粒化及其特性

应用高径比为3.67的SBR反应柱R1培养好氧颗粒污泥,结果表明,经90 d培养即可获得粒径主要分布在0.5~1.0 mm、形状规则、结构密实的好氧颗粒污泥。R1中颗粒污泥MLSS为5 500 mg/L,SVI_(30)为36 m L/g,好氧颗粒污泥沉降性能明显优于常规活性污泥。应用培养的好氧颗粒污泥处理实际集成电路工业综合废水,废水COD、氨氮、TP和TN去除率分别在85%、80%、60%和47%以上。通过污泥产率分析得出,好氧颗粒污泥比活性污泥污泥原位减量41.5%。     

六种活性污泥酶活测定及条件优化

活性污泥的生物降解能力与其酶活性相关。在各种涉及活性污泥的环境工程和生物降解分析测试过程中,快速测定活性污泥的酶活性有助于各种活性污泥的生物降解能力分析和实时监测,对于监控降解过程有着重要意义。文章选择6种与生物降解直接相关的活性污泥酶进行测定方法的研究,从反应体系的pH、反应温度、反应时间、反应终止方法和污泥浓度等4个方面对L-亮氨酸氨基肽酶(L-AP)、棕榈酸脂酶(LIP)、磷酸酯酶(PPA)、α-葡萄糖苷酶(α-GLC)、磷酸酶(APA)和脱氢酶(DHA)的酶活测定条件进行优化,结果显示,L-AP最适反应pH为7.4,PPA、APA和DHA反应最适pH为7.9,LIP和a-GLC最适pH为8.4。6种酶活的最适反应温度均为37℃。a-GLC适合反应时间为90 min,其余酶活为60 min。L-AP、LIP、PPA、a-GLC和APA反应终止方法为高温加热,DHA反应的产物萃取剂为乙醇:二甲基甲酰胺=1:1。在优化测定条件的基础上提出一种快速测定6种与生物降解相关的酶活方法,用该方法测定采自4个不同污水处理厂的活性污泥的酶活,除了LIP外,发现工业污水处理厂的活性污泥酶活普遍要高。优化后的测定方法方便快捷,对仪器设备要求低,更能直接、真实反映活性污泥的生物降解活性。     

SBR反应器结构对好氧颗粒污泥形态的影响及其动力学分析

采用屠宰废水酸化池出水,在高径比分别为11.1和1.2的SBR反应器(编号分别为R1和R2)中培养好氧颗粒污泥(AGS),考察了AGS的形成过程及其对COD的去除效果.结果表明,R1反应器运行29d形成了圆形AGS,R2反应器运行44d形成了圆柱状AGS,并且形成过程具有反复性.当圆形AGS粒径为2mm,纵横比接近1,...     

钕改性好氧颗粒污泥的培养及其性质研究

试验装置为2个完全相同的SBR反应柱,通过在SBR1中添加硝酸钕改性好氧颗粒污泥,研究稀土钕对好氧颗粒污泥的形成和特性的影响。结果表明,添加硝酸钕的SBR1在45 d培养出颗粒污泥,改性后的好氧颗粒污泥平均粒径为2.5 mm,含水率为93.7%～96.9%,污泥平均比重为1.061 2,SVI为48 mL/g,完整系数为86%～95%,钕改性好氧颗粒污泥的污染物去除效果良好,COD、氨氮去除率均为90%以上,且实现了同步硝化反硝化。     

镉离子对塔式SBR反应器中好氧颗粒污泥性能的影响

采用塔式SBR反应器,利用城市污水处理厂剩余污泥作为接种污泥,培养出好氧颗粒污泥。实验结果表明：好氧颗粒污泥的形成分为准备期、形成期和成熟期三个阶段。当原水COD在1 500±100 mg/L范围内波动时,其COD去除率可达93.4%,出水COD稳定,污泥浓度MLSS维持在2.0~4.0 g/L之间,半小时沉降比SV可达15%~20%,沉降性能优异。COD去除效果与污泥体积指数SVI有密切关系,当SVI维持在50~60 mL/g之间时,COD去除率可达90%以上,而当SVI高于100 mL/g,其COD去除率效果不佳,出水COD在400 mg/L以上。未经驯化的颗粒污泥对高浓度镉离子比较敏感,当氯化镉浓度为50 mg/L时,COD去除率仅为36.8%,且SVI迅速增加至112 mL/g,颗粒污泥发生解絮。而当氯化镉浓度低于1.0 mg/L时,对好氧颗粒污泥的影响较小。     

Mn(Ⅱ)对好氧颗粒污泥微生物活性的影响

针对城市污水中重金属离子短期超标影响污水生物处理系统正常运行的问题,采用好氧颗粒污泥SBR反应器,研究了不同浓度Mn(Ⅱ)短期冲击下对好氧颗粒污泥污染物去除性能、外观结构和微生物活性的影响。试验结果表明,好氧颗粒污泥受不同浓度Mn(Ⅱ)10 d的冲击后,COD去除率受Mn(Ⅱ)影响较小,Mn(Ⅱ)会轻微促进AGS对TN的去除。Mn(Ⅱ)分别为0.5、1.0、3.0 mg/L可提高好氧颗粒污泥的活性,在相应浓度的冲击下SOUR分别提高16.0%、108.5%、51.8%,TTC-ETS分别提高了7.7%、112.4%、45.7%。5.0 mg/L Mn(Ⅱ)对SOUR和TTC-ETS的抑制率分别为13.8%和33.5%。     

膨胀颗粒污泥的恢复及其基质降解动力学

为实现丝状菌膨胀的好氧颗粒污泥（AGS）的修复,通过在序批式活性污泥（sequencing batch reactor activated sludge process,SBR）反应器中设置厌氧生物选择段以抑制丝状菌生长,并研究了修复过程中污泥基质降解动力学参数变化。膨胀AGS表面包裹了大量丝状菌（污泥体积指数SVI高达186.56mL/g）,但恢复过程中膨胀AGS的比例逐渐减少,表面逐渐变得清晰、规则,21d时污泥膨胀趋势已完全得到遏止,最终AGS的污泥沉降比SV₃₀/SV₅、SVI和颗粒化率分别为0.92、48.74mL/g及92.79%,并表现出良好的污染物去除效果。通过双倒数法拟合得到丝状菌膨胀AGS的饱和常数和最大比增长速率分别为75.67mg/L、0.47h^–1,该值略高于普通活性污泥,但远低于恢复稳定后AGS的354.47mg/L、1.43h^–1。因此,在厌氧生物选择段创造的高底物浓度环境下,AGS中菌胶团细胞可优先获得基质并实现增殖,而丝状菌由于生长受到抑制而逐渐被淘汰,最终在22d内实现膨胀AGS的修复。