低温好氧颗粒污泥培养及其基质降解动力学

针对目前关于低温条件下好氧颗粒污泥的形成及其基质降解动力学的研究较少的现状,利用乙酸钠为基质,在10 ℃低温条件下培养好氧颗粒污泥,结果表明,经过25 d的培养,表面光滑、结构紧密的好氧颗粒污泥形成,表现出良好的沉降性能和较高的生物量．[JP5]培养成熟的低温好氧颗粒污泥对污水具有较高的处理效能,COD、NH₄+-N、PO₄3--P去除率分别达845％、911％和941％,较好地实现了碳氮磷的低温高效同步去除．低温好氧颗粒污泥形成过程中,胞外聚合物中蛋白质类的质量分数明显升高,单位MLSS达1061 mg／g,蛋白质类与多糖类的比值(m(PN)／m(PS))为157,说明较高质量浓度的蛋白质类是好氧颗粒污泥形成的重要因素．[JP5]好氧颗粒污泥较高质量浓度的EPS、较多的传质通道和较大的比表面积,使其对水中污染物具有较高的吸附性能．基质降解动力学研究表明,相应的最大表观降解速率k和表观半速率常数Ks分别为549 d-1和4 760 mg／L,好氧颗粒污泥系统的基质降解速率主要受液相和颗粒之间的传质效     

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.     

好氧颗粒污泥形成机理及其去污效果

在2个相同的序批式活性污泥反应器(SBR)中利用不同机理,以絮状活性污泥为接种污泥,培养出了2种性质不同的好氧颗粒污泥.R1反应器利用丝状菌假说,得到SVI值为35~45mL/g、粒径分布在2.0~4.0mm之间的好氧颗粒污泥;R2反应器利用胞外多聚物(EPS)假说,得到SVI值为30mL/g、粒径分布在1.0~1.6mm之间的好氧颗粒污泥.结果表明:两者对污染物有良好的去处效果,COD去除率都达到了95%以上,TN的去除率也分别达到60%和50%.     

有机碳源缺乏对成熟好氧颗粒污泥性能的影响

通过探究有机碳源缺乏废水对成熟好氧颗粒污泥物化特性、细菌活性、胞外聚合物(extracelluler polymer substances, EPS)及结构稳定性的影响,研究实际污水处理过程中缺乏有机碳源对好氧颗粒污泥稳定性及硝化活性的影响,进而检测实际污水处理中好氧颗粒污泥的耐冲击能力。结果表明:在有机碳源缺乏的条件下,成熟颗粒污泥中氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria, AOB)和硝化细菌(nitrite oxidation bacteria, NOB)活性升高,60 d左右可实现较高的硝化活性;成熟好氧颗粒污泥粒径减小,丝状菌消失,球菌增多,颗粒污泥更加密实;EPS质量浓度及多糖(polysaccharide, PS)与蛋白质(proteins, PN)质量比升高;在有机碳源缺乏的条件下,成熟好氧颗粒污泥并未完全解体,具有较强的耐冲击能力。本研究证实了好氧颗粒污泥处理缺乏有机碳源废水的潜力,为好氧颗粒污泥的实际应用提供了理论基础。     

由EGSB厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的工艺探讨

为探讨EGSB厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的工艺，在SBR反应器中以葡萄糖为碳源，EGSB厌氧颗粒污泥为接种污泥，好氧条件运行．观察污泥颗粒形态、结构变化，监测COD，TP，TN，SS，研究厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的过程．研究发现此过程中厌氧颗粒污泥起了一种载体作用．污泥浓度、粒径先降低后增加，沉降性能先降低后提高，45d后逐渐稳定．培养出的好氧颗粒污泥与接种颗粒污泥相比在粒径、结构等方面有一定变化．稳定后的颗粒污泥具有良好的脱氮除磷功能，COD去除率稳定在94％左右，TP去除率80％以上，TN去除率75％以上．     

由EGSB厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的工艺探讨

为探讨EGSB厌氧颗粒污 泥培养好氧颗粒污泥的工艺, 在SBR反应器中以葡萄糖为碳源,EGSB厌氧颗粒污泥为接种污泥,好氧条件运行.观察污泥颗粒形态、结构变化 ,监测COD,TP,TN,SS,研究厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的过程.研究发现此过程中厌氧颗粒污泥起了一种载体作用.污泥浓度、粒径先 降低后增加,沉降性能先降低后提高,45?d后逐渐稳定.培养出的好氧颗粒污泥与接种颗粒污泥相比在粒径、结构等方面有一定变化.稳定后 的颗粒污泥具有良好的脱氮除磷功能,COD去除率稳定在94%左右,TP去除率80%以上,TN去除率75%以上.     

好氧颗粒污泥的性质及影响因素

好氧颗粒污泥是近期发展起来的一种生物膜工艺，也是一种生物自固定过程。沉淀性能良好，具有高的容积负荷和很强的抗冲击负荷能力。微生物相丰富，因此具有很高的生物活性，对有机碳、氮和磷的去除效率很高。颗粒污泥的形状、尺寸、空隙率、密度等由污水的组成和操作参数决定。低水力停留时间，高的H／D比值和较高的流体剪切力有利于颗粒污泥的形成：     

好氧颗粒污泥技术处理实际小区污水

用好氧颗粒污泥（AGS）和好氧颗粒污泥膜生物反应器（AGSMBR）两种体系处理实际小区污水,对其处理效果进行了对比研究．当进水CODcr浓度为300～500mg／L,TN浓度为40～50mg／L时．AGS系统和AGSMBR系统出水的CODCr,TN浓度的平均值分别为40．0mg／L、11．4mg／L和20．0mg／L、8．9mg／L,相应的去除率分别为90．0％,77．7％和95．0％,82．7％．结果表明：两者对小区污水CODCr和TN的去除均取得很好的效果,而AGSMBR出水水质略好．好氧颗粒污泥能减缓膜污染,但对膜组件的作用并不明显．对于小区污水处理而言,AGS系统比AGSMBR系统更具优势．     

好氧颗粒污泥的性质及影响因素

好氧颗粒污泥是近期发展起来的一种生物膜工艺,也是一种生物自固定过程.沉淀性能良好,具有高的容积负荷和很强的抗冲击负荷能力.微生物相丰富,因此具有很高的生物活性,对有机碳、氮和磷的去除效率很高.颗粒污泥的形状、尺寸、空隙率、密度等由污水的组成和操作参数决定.低水力停留时间,高的H/D比值和较高的流体剪切力有利于颗粒污泥的形成.     

好氧颗粒污泥的性质及形成机理的探讨

实验在SBR反应器中成功培养出好氧颗粒污泥，对其各项理化性质进行了描述，同时对其形成机理进行了初步的探讨．研究结果表明：好氧颗粒污泥具有优良的沉降性能，其它各项理化性质也均优于普通活性污泥；其形成是各影响因素共同选择作用的结果。     

温度对活性污泥胞外聚合物组分的影响研究

以3种活性污泥(市政污水污泥、可乐废水好氧污泥和可乐废水厌氧污泥)胞外聚合物(EPS)为研究对象,考察储存温度对EPS组分的影响.结果表明,对于3种不同类型的活性污泥EPS,-20℃下储存组分保持最稳定,室温下储存效果最差,4℃储存情况介于前二者之间.对于市政污水污泥和可乐好氧活性污泥EPS,适于在-20℃下储存,此时二者下降率分别为蛋白质9%、20%,糖均为20%.而可乐厌氧活性污泥EPS在3种温度下组分浓度下降率均较大(室温:蛋白质85%,糖80%;4℃:蛋白质80%,糖70%;-20℃:蛋白质30%,糖60%),表明这类EPS不适储存.     

水质条件对厌氧氨氧化颗粒污泥EPS含量的影响

为研究水质条件对厌氧氨氧化颗粒污泥EPS含量的影响,采用16个SBR反应器研究同周期内基质利用阶段与基质匮乏阶段EPS含量的变化以及总氮质量浓度、IC/TN、COD/TN对于厌氧氨氧化颗粒污泥EPS含量的影响.结果表明,同周期内,基质利用阶段的EPS含量不断升高,基质匮乏阶段EPS含量不断降低;总氮质量浓度为35~280 mg/L时,提高总氮质量浓度可以提高EPS的含量,总氮质量浓度280 mg/L时EPS含量有所减少;IC/TN为0.01~0.2时,EPS及其各组分含量随无机碳质量浓度的升高而增加,IC/TN0.2时,无机碳质量浓度对于EPS及其各组分含量无明显影响;COD/TN0.5时,有机物对于EPS含量具有促进作用,COD/TN0.5时,有机物的提高对于EPS含量有抑制作用.在厌氧氨氧化颗粒污泥工艺的实际运行过程中,应避免过长的基质利用阶段与基质匮乏阶段,总氮质量浓度应保持在150~210 mg/L,无机碳质量浓度应保持在IC/TN为0.1~0.2,有机物质量浓度应保持在COD/TN0.5.     

Characteristics of extracellular fluorescent substances of aerobic granular sludge in pilot-scale sequencing batch reactor

The aerobic granular sludge was cultivated in a pilot-scale sequencing batch reactor (SBR), and some of the granules were stored at 8 ℃ for 150 d. Extracellular polymeric substances (EPS) of sludge samples were extracted and analyzed during the granulation and storage process. The results show that the contents of protein and EPS increase along with the granulation process, while polysaccharides remain almost unchanged. The content of protein in EPS is almost two-fold larger than that of polysaccharides in granular sludge cultivated with municipal wastewater. Moreover, some of the granules disintegrate during storage, corresponding to the decrease of protein contents in EPS. Three peaks are identified in three-dimensional excitation emission matrix (EEM) fluorescence spectra of the EPS in the aerobic granules. Two peaks (A and B) are attributed to the protein-like fluorophores, and the third (peak C) is related to visible fulvic-like substances. Peak A gradually disappears during storage, while a new peak related to ultraviolet fulvic acid (peak D) is formed. The formation and the stability of aerobic granules are closely dependent on the quantity and composition of EPS proteins. Peak C has no obvious changes during granulation, while the fulvic-like substances present an increase in fluorescence intensities during storage, accompanied with an increase in structural complexity. The fulvic-like substances are also associated with the disintegration of the aerobic granules.     

响应面法优化胞外聚合物的提取方法

以啤酒厂废水处理过程中的活性污泥为研究对象,采用Box-Behnken设计及响应面法对EPS的提取条件进行优化,得到最优EPS的提取条件为pH值7.1,温度57℃,超声时间3min左右,超声波功率37W.在最优条件下,EPS的实际提取量为153.446mg/g VSS.     

Effects of extracellular polymer substances on aerobic granulation in sequencing batch reactors

The effects of extracellular polymeric substances (EPS) on aerobic granulation in sequencing batch reactors (SBR) were investigated by evaluating the EPS content, and the relationship between EPS composition and surface properties of glucose-fed aerobic granules. The results show that aerobic granular sludge contains more EPS than seed sludge, and it is about 47 mg/gMLSS. Corresponding to the changes of EPS, the surface charge of microorganisms in granules increases from -0.732 to -0.845 meq/gMLSS, whereas the hydrophobicty changes significantly from 48.46% to 73.16%. It is obviously that changes of EPS in sludge alter the negative surface charge and hydrophobicity of microorganisms in granules, enhance the polymeric interaction and promote the aerobic granulation. Moreover, EPS can serve as carbon and energy reserves in granulation, thus the growth between the interior and exterior bacteria is balanced, and the integrality of granules is maintained. SEM observation of the granules exhibits that EPS in granules are ropy; by mixing with bacteria, compact matrix structure can be formed. The distribution of EPS in granules profiles the importance of EPS storage. It can be concluded that EPS play a crucial role in aerobic granulation.     

胞外聚合物EPS对MBR膜污染的影响

EPS普遍存在于活性污泥絮体内部及表面,在细胞之间构成一种架桥作用,细胞通过这些胞外物质进行物质和能量的传递,具有重要的生理功能.MBR膜通量下降主要来自污泥而非上清液中的胶体和溶解性有机物;EPS浓度和组成影响污泥混合液疏水性、Zeta电位、黏度、粒径等物理、化学特性和菌胶团的生物活性,且与膜污染程度相关关系良好;通过操作条件的调整可以改变EPS的组成和含量,在保证污泥系统正常运行的同时维持良好的膜通量.