铀对好氧颗粒污泥处理核工业废水的影响及机制探究

为明确核工业废水内典型金属铀对好氧颗粒污泥（AGS）运行效能及微生物群落特征的影响，构建了实验室规模的AGS反应器，在中温条件下采用控制进水铀浓度的方法探究了铀含量对AGS处理核工业废水运行效能的影响。结果表明，铀对AGS的影响与其含量密切相关，低于0.05 mg/L对AGS运行效能影响不明显，而超过0.1 mg/L铀显著降低了AGS对污染物和营养盐的去除，并影响了微生物代谢活性及群落结构。当铀浓度为1.0 mg/L时，COD升高至50.5～57.3 mg/L，去除效率下降至77.6%～79.2%。此外，高浓度铀降低了AGS对营养盐的去除。超过0.1 mg/L铀降低了AGS内污泥浓度，提高了胞外聚合物（EPS）含量。高含量铀降低了微生物的代谢活性，降低比耗氧速率（SOUR）和脱氢酶活性。微生物学分析揭示高含量铀降低了AGS内门水平上Proteobacteria、Bacteroidota，属水平上Nitrosomonas和unclassified＿Comamonadaceae的相对丰度。本研究为AGS处理含铀核工业废水提供了一定的借鉴。     

苯酚降低好氧颗粒污泥处理低C/N废水效能的机制探究

针对毒性有机物苯酚对好氧颗粒物运行效能影响不明确的现状,在室温条件下探究了不同苯酚浓度对好氧颗粒污泥(AGS)处理低C/N废水的效能的影响,并解析了相关机制。结果表明,苯酚降低了AGS对污染物的去除效能,降低了污泥浓度,导致沉降性下降,并提高了胞外聚合物(EPS)尤其是蛋白质的含量。5.0 mg/L苯酚暴露时,COD、总氮和PO₄^3--P去除效率分别下降至82.6%～84.6%、67.5%～71.6%和80.6%～84.3%,AGS浓度降至4.6 g/L,然而,SVI提高至120～127.5 mL/g,EPS含量提高至81.3～86.5 mg/g。苯酚暴露改变了AGS内微生物群落特征,当苯酚含量为5.0 mg/L时,Proteobacteria、Bacteroidetes和Nitrospirae的相对丰度下降至36.6%、21.3%和5.1%,远低于空白组。本研究结果为AGS处理含苯酚的低C/N废水提供了一定的数据支撑和理论依据。     

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。     

典型兽用抗生素对颗粒污泥处理畜禽养殖废水性能的探究

为探究典型兽用抗生素土霉素对颗粒污泥处理畜禽养殖废水性能的影响，构建了中试规模的反应器，在中温条件下，探究了不同土霉素暴露浓度对颗粒污泥运行效能的影响并揭示了相关影响机制。结果表明，高浓度土霉素降低了颗粒污泥去除COD、氨氮及磷酸盐的去除效率，而低浓度土霉素对COD和氨氮去除无明显影响但降低了磷酸盐的去除。此外，高浓度土霉素暴露导致颗粒污泥的沉降性下降，但未引发污泥膨胀。土霉素暴露提高了颗粒污泥内胞外聚合物（EPS）的含量，尤其当土霉素浓度为5.0 mg/L时，EPS含量提高至185 mg/g，显著高于对照组和低浓度土霉素暴露组别。土霉素能影响颗粒污泥内微生物群落结构，高浓度土霉素降低了Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度，但提高了Chloroflexi的相对丰度，这也是高浓度土霉素降低颗粒污泥去除污染物的重要原因。本研究结果对好氧颗粒污泥处理含土霉素畜禽养殖废水提供一定的数据支撑和理论依据。     

活性炭强化好氧颗粒污泥运行效能的探究

针对好氧颗粒污泥(AGS)颗粒化进程缓慢及低碳/氮(C/N)废水处理效率低的特性，在中温条件下开展了污泥源颗粒活性炭(GAC)强化AGS处理低C/N废水的研究，探究了GAC对AGS出水水质特征、污泥颗粒化进程及微生物群落特征的影响，揭示了GAC强化AGS处理低C/N废水的作用机制。结果表明，GAC能强化AGS处理低C/N废水的性能，当GAC含量20 mg/L时，COD、NH₄⁺-N、TP的去除效率分别高达92.6%～98.5%、73.4%～75.1%、77.8%～79.5%，显著高于空白组。此外，GAC作为载体富集大量功能微生物并加速AGS颗粒化进程，提高污泥浓度并改善沉降性。在GAC含量为20 mg/L时，污泥浓度高达6.7～6.9 g/L。GAC存在组别内污泥体积指数(SVI)低至50.2～58.3 mL/g。GAC提高了AGS内胞外聚合物(EPS)和胞内聚合物聚羟基烷酸酯(PHA)含量。碳源匮乏期，PHA降解产能用于微生物代谢及氮磷去除，提高AGC运行效率。微生物学分析表明GAC提高了与生物脱氮除磷相关微生物如Candidatus Ac...     

重金属Ni影响下好氧颗粒污泥形成及污染物去除特征

为探究重金属Ni对厌氧/好氧颗粒污泥培养特性及污染物的去除规律的影响,以A²/O工艺剩余污泥为接种污泥,室温环境下在序批式反应器内培养了颗粒污泥,设置不同Ni暴露实验,考察了Ni对颗粒污泥特性及污染物去除规律的影响。结果表明,当Ni质量浓度低于2.0 mg/L时,Ni的存在利于颗粒污泥的快速培养与污染物去除,且当Ni质量浓度为2.0 mg/L时,颗粒污泥混合液悬浮固体(MLSS)为5.4～5.6 g/L,泥水分离效果良好,COD,TN和TP的去除率分别提高至92.5%～94.6%、84.5%～85.9%和84.6%～85.2%。适量Ni提高了颗粒污泥胞外聚合物的含量。然而当Ni质量浓度为5.0 mg/L时,MLSS下降至4.3～4.7 g/L,污泥体积指数(SVI)升高至94.5～105 mL/g,污泥沉降性变差,此外COD、TN和TP去除率下降至81.6%～83.4%,80.1%～81.3%和80.1%～81.3%,低于对照组。微生物群落特征分析表明低浓度Ni提高了Proteobacteria和Bacteroidetes相对丰度,而5.0 mg/L Ni显著降低...     

铁盐对好氧颗粒污泥处理含盐废水去除污染物及颗粒化进程的影响

为探究铁盐对好氧颗粒污泥（AGS）处理含盐废水污染物去除规律及颗粒化进程的影响，在中温条件下建立两个小试规模的反应器，通过改变进水盐度及铁盐含量，研究了磁性氧化铁对AGS去除污染物及颗粒化进程的影响，解析了铁盐及盐度胁迫下微生物群落的响应特征。结果表明，铁盐存在能缓解盐度对微生物抑制并加速污泥颗粒化。进水盐度为1.8%时，铁盐存在组内出水COD为17.2～26.5 mg/L。此外，铁盐存在组别内盐度对颗粒污泥胞外聚合物（EPS）增殖量较少，但促进了污泥粒径的增大，并提高了污泥沉降性。在盐度为1.8%时，铁盐组别内EPS含量为83.6 mg/g，污泥体积指数（SVI）降低至96.4 mL/g。此外，铁盐存在提高了颗粒污泥处理含盐废水中的Firmicutes和Nitrospirae的相对丰度至20.2%和4.5%。研究结果为AGS高效处理含盐废水提供了一定的理论依据和数据支撑。     

全氟辛酸对好氧颗粒污泥处理低C/N废水的影响

开展了不同温度下新污染物全氟辛酸(PFOA)含量对好氧颗粒污泥(AGS)处理低C/N废水过程中运行效能及微生物群落特征的影响。结果表明，PFOA对AGS系统的影响具有浓度依赖性。低浓度PFOA(低于0.5 mg/L)对COD、NH₄⁺-N及总氮(TN)去除无明显影响，但提高磷酸盐去除。超过0.5 mg/L PFOA降低AGS对污染物和营养盐的去除。温度升高(25℃提高至35℃)利于提高AGS活性，且提高PFOA在AGS系统内的去除。高浓度PFOA降低了污泥浓度和有机质占比，刺激胞外聚合物(EPS)分泌，提高蛋白质(PN)和多糖(PS)含量。在2 mg/L,25℃下，EPS含量为73.6 mg/g,PN和PS占比提高至39.5 mg/g和26.6 mg/g。温度升高能降低PFOA的生物毒性。微生物群落特征分析揭示高浓度PFOA降低了变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)占比，在属水平上，降低了与生物脱氮相关微生物的相对丰度。研究结果AGS处理含PFOA的低C/N废水提供一定理论依据和强化策略。     

重金属镉胁迫下好氧颗粒污泥脱氮除磷特征分析

为探究重金属镉(Cd)胁迫下,好氧颗粒污泥培养及脱氮除磷的特征,以絮状物质为探究对象,采用摇床震荡并添加不同剂量Cd胁迫下好氧颗粒污泥的形成及脱氮除磷特征。结果表明在低浓度Cd(0.1mg/L和0.5 mg/L)时,颗粒污泥浓度增加,污泥沉降性加强,而当Cd质量浓度为3.0 mg/L,颗粒污泥稳定时期混合液悬浮固体(MLSS)浓度下降至2.16～2.19 g/L,污泥体积指数(SVI)升高至124.6～129.5 m L/g。进水Cd影响颗粒污泥脱氮除磷,0.1 mg/L和0.5 mg/L Cd提高总氮(TN)去除效率至81.5%～82.3%和83.4%～83.6%,而当3.0 mg/L Cd降低TN去除效率至54.9%～55.6%。低浓度Cd对总磷(TP)去除影响不明显,而高浓度Cd抑制TP去除。元素分析表明Cd浓度降低颗粒污泥表面Na与Ca的含量。     

有机负荷率对厌氧颗粒污泥处理畜禽养殖废水效能的影响探究

针对高浓度畜禽养殖废水厌氧处理效率低，构建了外循环厌氧反应器(EGSB)，开展了进水有机负荷率(OLR)对EGSB处理畜禽养殖废水过程内污染物去除效能及颗粒污泥形成规律的影响，并解析相关作用机制。结果表明进水OLR提高至9.0 kg/(m³·d),COD、氨氮及总磷去除维持在91.2%～95.3%、89.6%和76.9%，产气及甲烷产率分别提高至4.64～4.94 L/(L·d)和2.96～3.40 L/(L·d)。适宜提高OLR提高了污泥颗粒化，在工况III内，污泥浓度提高至6.1～6.5 g/L，大粒径污泥质量浓度增加。OLR提高增加了颗粒污泥内胞外聚合物(EPS)含量，并影响了EPS内蛋白质/多糖比值。此外，OLR能影响EGSB内微生物群落特征，且当OLR为9.0kg/(m³·d)时，Firmicutes、Bacteroidetes和Proteobacteria是主要的门级别微生物，且相对丰度分别高达25.6%、16.5%和15.2%。研究结果为畜禽养殖废水高效处理提供一定理论依据。     

曝气方式对好氧颗粒污泥处理城市低C/N废水的探究

针对城市低C/N废水脱氮除磷效率低的现状,开发了基于不同曝气方式的好氧颗粒污泥(AGS)脱氮除磷新技术,研究了不同曝气方式对AGS去除污染的性能及污泥特征并探究相关作用机制。结果表明,相较于均匀曝气方式,逐步提高曝气强度利于AGS对污染物的去除,逐步提高曝气强度反应器中稳定出水化学需氧量(COD),溶解性磷酸盐(SOP)的去除效率分别高达91.7%～92.3%和90.5%,出水NH_4~+-N的质量浓度低至2.6～3.1 mg/L,上述去除效能显著高于均匀曝气及逐步降低曝气强度的反应器。机制分析表明逐渐提高曝气强度利于聚磷微生物对COD的吸收,SOP释放的浓度最高达40.3 mg/L,且出水NO_3~--N质量浓度低至6.3 mg/L,反硝化能力加强。此外,AGS污泥特征分析表明逐渐提高曝气提高污泥沉降性及污泥中生物量,且蛋白质与多糖的比值升高至1.42,高于其他曝气方式。     

揭示曝气模式影响营养盐去除及污泥特征的机制

设置了不同曝气方式，考察了运行模式（连续和间歇）对低表观气速好氧颗粒污泥（AGS）处理城镇低C/N废水过程中污泥特征及污染物去除规律的影响。研究表明，间歇曝气利于AGS的快速形成及污染物的去除。间歇曝气运行时AGS内污泥浓度混合液悬浮固体（MLSS）高达5.1～5.6 g/L，挥发性悬浮固体（VSS）/MLSS为0.72～0.75，粒径为741～758μm，均高于连续曝气组别。此外，间歇曝气提高了AGS内胞外聚合物（EPS）含量提高至57.6 mg/g，其中蛋白质（PN）含量变化不明显而多糖（PS）含量增加显著。EPS含量提高提高了AGS的机械强度。间歇曝气能提高AGS对化学需氧量（COD）、总氮（TN）及总磷（TP）的去除，且稳定时期去除率分别高达94.6%～95.2%、82.5%～85.3%和86.5%～89.5%，均高于连续曝气组别。典型周期研究发现间歇曝气提高了AGS对COD的去除及厌氧期TP的释放，提高了微生物的代谢活性。     

运行模式对好氧颗粒污泥处理低碳氮比城镇废水的特性研究

为探究不同运行模式对好氧颗粒污泥（AGS）培养及处理低C/N城镇废水的影响,构建了两个有效体积为5.0 L的反应器,在中温条件下比较了完全好氧（R1）及多级厌氧/好氧交替（R2）对AGS及处理性能的影响。结果表明,稳定运行时,R2内MLSS含量更高,可至5 346～5 462 mg/L,沉降性好,SVI低至62.5～65.6 mL/g,0.3～0.6 mm粒径分布占比高达56.6%。在污染物去除方面,R2内COD去除率可高达92.5%～96.7%,而对NH₄⁺-N去除方面,两反应器之间差异不明显。R2内PO₄^3--P出水质量浓度低至0.66～1.16 mg/L,去除率高达89.5%～91.3%,高于R1。微生物群落分析表明,Saccharibacteria和Proteobacteria是主要的微生物,R2内Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度分别高达35.21%和10.51%高于R1组别,这与R2展现出较好的脱氮除磷效率相一致。     

温度对颗粒污泥处理畜禽养殖废水脱氮除磷效果的影响

建立序批式反应器,分析了不同温度下颗粒污泥对畜禽养殖废水脱氮除磷的影响。结果表明,颗粒污泥可有效处理畜禽养殖废水,并当温度由10℃提高至30℃,化学需氧量(COD)、氨氮及总磷(TP)的去除效率分别由70.6%～72.8%提高至80.6%～81.3%,71.2%～75.5%提高至85.6%～88.9%,75.8%提高至81.4%。此外,温度升高,促进了颗粒污泥的浓度及沉降性,促进了颗粒污泥内胞外聚合物(EPS)的含量,尤其是蛋白质(PN)的含量,当运行温度由10℃提高至30℃,PN的含量由46.5 mg/g升高至59.6 mg/g,元素分析表明温度升高促进了颗粒污泥内Na和Mg的百分比。     

高浓活性污泥法处理印染废水的研究

介绍了在不同污泥浓度条件下处理印染废水的实验。实验表明,在一定污泥浓度范围内(2500～6500mg/L),增加污泥浓度对印染废水的污染物去除效率和处理深度都有较明显的提高。当废水进水COD在750 mg/L左右,MLSS约为6 g/L时,出水COD能达到100mg/L以下,COD去除率在80%以上。但经过不同污泥浓度的好氧处理后,色度并未有明显变化,说明好氧法活性污泥法对色度去除效果有限。相对低浓法,镜检观察到高浓法活性污泥中的原后生动物数量和种类更多,表明污泥更加成熟,水质情况更佳。     

温度影响好氧颗粒污泥处理含油废水机制探究

以含油废水为探究对象，构建颗粒污泥序批式处理系统，探究了温度变化（10、25、40℃）对颗粒污泥处理含油废水的影响。研究结果表明，颗粒污泥运行稳定时，10℃和40℃运行工况下，混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）的浓度略低初始值，而运行温度为25℃时，颗粒污泥的浓度显著提高。此外，25℃运行时，颗粒污泥体积指数（SVI）下降至51～56 mL/g，污泥沉降性提高。温度能影响颗粒污泥胞外聚合物（EPS）含量及主要组分。25℃运行时，EPS的含量降低至36.6 mg/g，显著低于其他两工况。温度主要对EPS内蛋白质（PN）的含量产生影响。在污染物去除方面，25℃运行时，稳定期出水COD基本维持在68～82 mg/L,COD的去除率在82.6%～86.7%，显著高于另外两组。温度能影响颗粒污泥对原油的去除，当温度为25℃时，颗粒污泥运行稳定时原油的去除率高达72.6%～75.6%。在对氨氮去除方面，除低温（10℃）氨氮去除率较低外，25℃和40℃运行工况下氨氮去除率大致相似。     

好氧颗粒污泥处理啤酒废水的研究

以葡萄糖模拟废水培养出的好氧颗粒污泥为接种体,通过啤酒废水驯化,考察该污泥处理啤酒废水的可行性。实验结果表明,葡萄糖好氧颗粒污泥经驯化后能够迅速适应这种以糖类有机污染物为主的啤酒废水,驯化前后的污泥形态、生物活性差别不明显,相应的比耗氧速率分别为41.90和39.54g[O2]/(kg[MLSS].h)。驯化后的MLSS的质量浓度为8.23g/L左右,反应器的有机负荷稳定在4.3g[COD]/(L.d),而出水COD的质量浓度保持在45mg/L以下。因此,采用好氧颗粒污泥处理易生化的中低浓度工业废水有良好的应用前景。     

微氧颗粒污泥的快速培养及其同步脱氮效能

采用颗粒污泥膨胀床反应器接种剩余污泥,以生活污水为基质,在1个月内快速培养成功微氧颗粒污泥。污泥平均粒径达0.73 mm,沉降迅速,具有较好的COD去除和同步脱氮能力。在HRT=6 h,回流比为8.0,充氧速率为0.25 g/(L.d)时,反应器COD去除率可达90%左右,出水COD<50 mg/L;氨氮和总氮去除率分别为72%～89%和76%～87%,出水质量浓度分别为3～12、5～14 mg/L。回流稀释和充氧速率对微氧体系同步脱氮产生重要影响。     

厌氧序批式反应器处理青霉素制药废水

为研究厌氧序批式反应器(AnSBR)处理青霉素制药废水的效能与机制,依次考察了不同进水浓度(1、10、100、1 000 mg/L)青霉素G钠盐对AnSBR有机物去除、甲烷转化和污泥特性的影响。结果表明,低浓度(1、10 mg/L)青霉素G钠盐对有机物去除和甲烷转化无显著影响,100 mg/L青霉素G钠盐产生了短期负面但可逆影响,1 000 mg/L青霉素G钠盐产生了持续负面且不可逆影响,青霉素G钠盐主要影响厌氧污泥沉降性。在容积负荷2.5 g COD/(L·d)和进水青霉素G钠盐不超过100 mg/L的条件下,AnSBR的有机物去除率和甲烷转化率可达到85%和0.25 L/g COD,出水青霉素G钠盐低于检测限。甲烷杆菌属和甲烷八叠球菌属等具有耐受高浓度青霉素G钠盐环境的相对优势,使得AnSBR处理青霉素制药废水具有良好的应用潜力。     

好氧颗粒污泥处理锅炉废水污泥特征及营养盐去除规律探究

为了探究好氧颗粒污泥处理锅炉废水的可行性,以活性污泥为接种污泥,构建了好氧颗粒污泥反应体系,以预处理后的锅炉废水和颗粒污泥为分析对象,探究了颗粒污泥处理锅炉废水过程中污泥特征的变化规律,分析了颗粒污泥对锅炉废水营养盐的去除特征。结果表明,颗粒污泥内混合液总固体(MLSS)不断升高,稳定运行时MLSS浓度高达5.2～5.7 g/L,MLVSS/MLSS约在0.71～0.73,颗粒污泥沉降性能好,SVI₃₀在41～53 mL/g波动。锅炉废水的处理提高了颗粒污泥胞外聚合物内蛋白质(PN)的含量,稳定时期PN含量在88.5～89.2 mg/g,约是初始值的1.34倍。颗粒污泥对锅炉废水中营养盐具有良好的去除率,稳定时期,COD、氨氮及硫酸盐的去除率分别高达93.5%～95.2%、91.2%～91.6%及74.6%～79.8%。好氧颗粒污泥处理燃煤锅炉废水具有良好的可行性。