SBR中好氧颗粒污泥的培养与除污效能

以普通絮状活性污泥为种泥，采用人工配水，通过控制运行条件在SBR中成功地培养出了好氧颗粒污泥。研究表明，该好氧颗粒污泥具有良好的同步硝化反硝化和去除COD的性能。好氧颗粒污泥成熟后平均直径为4～5mm，沉速为72～90m／h，反应器中MLSS为7．8g／L，使反应器对COD和NH3-N的去除率分别达到了95％～98％和75％～90％。     

序批式反应器的好氧颗粒污泥特性研究

对序批式反应器中好氧颗粒活性污泥的形成过程、处理性能和颗粒分布特性进行了研究。结果表明，不同操作条件下产生了结构形态不同的颗粒污泥，沉降时间是颗粒污泥形成的主要因素，有机负荷对颗粒污泥的结构有一定影响。颗粒污泥反应器对溶解性COD的去除率可达90％，对氨氮的去除率为24％。颗粒污泥在反应器中分布不均匀，反应器底部MLSS高达8g／L，SVI为34mL／g，随着反应器高度的增加则MLSS值降低、SVI值提高；此外较大的颗粒污泥聚集在反应器的底部，较小的颗粒污泥和絮体分布在反应器的中上部。     

极具工程化潜力的好氧颗粒污泥技术

介绍了形成好氧颗粒污泥的工艺条件及其在去除有机物、脱氮、除磷方面的最新研究进展，并总结了好氧颗粒污泥的代谢机理。与传统的活性污泥法相比，好氧颗粒污泥反应器具有微生物浓度高、沉淀速度快、占地面积小等独特优点，在未来几年内该技术将得到实际应用。     

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。     

好氧颗粒污泥胞外聚合物提取方法研究

采用4种方法(热、超声、高压、碱处理)分别研究在不同的作用时间和方式下对好氧颗粒污泥EPS的提取效果。综合考虑各提取方法的提取效果及对于污泥细胞的破坏程度后,确定热处理(80℃,30min)和超声波提取(320W,40s)法均是可行的,其中热处理提取产物中多糖、蛋白质分别为30.3、8.1mg/gVSS,而超声波则分别为24.3、10.8mg/gVSS。好氧颗粒污泥EPS中多糖含量高于蛋白质,在热处理及超声波提取的产物中,多糖与蛋白质之比分别为3.7与2.3。     

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。     

好氧SBR反应器中污泥颗粒化过程的成核研究

采用人工配制的模拟生活污水,以好氧絮状污泥为接种污泥,通过调控运行条件,在低高径比、纯好氧曝气的序批式反应器(SBR)中成功培养出了高活性的好氧颗粒污泥晶核,并对其性能、除污效果和成核影响因素进行了研究.结果表明:成熟好氧颗粒污泥晶核平均粒径为0.5mm,沉降性能较好,SVI为77mL/g;成熟好氧颗粒污泥晶核对COD和NH3-N都有较高的去除率,分别达到了90%和97%;水力剪切力是影响污泥成核的关键因素.     

SBR系统同步脱氮除磷好氧颗粒污泥的培养

以普通絮状活性污泥为种泥,采用人工配制的模拟生活污水,在序批式反应器(SBR)中成功地培养出了具有同步脱氮除磷功能的好氧颗粒污泥.研究表明,通过提高COD负荷和逐步减少污泥沉降时间以造成选择压,可促进颗粒污泥的形成.成熟的颗粒污泥形态完整、结构致密、表面光滑、外观呈橙黄色,为近似球形或椭球形,粒径大多在0.5～1.0 mm之间,污泥体积指数为27.0 mL/g,MLSS为6 800 mg/L.该颗粒污泥对NH4 -N的去除率接近100%,对COD和PO3-4-P的平均去除率均在80%以上,而且颗粒污泥中的微生物种群具有多样性,所形成的微生态系统更稳定,抗外界干扰及自身恢复调节能力较强.     

SBR反应器中好氧颗粒污泥的同步脱氮除碳特性

以葡萄糖好氧颗粒污泥为接种污泥,通过调整序批式反应器(SBR)的运行周期、COD/N值以及好/厌氧条件,培养、驯化出了结构紧密、沉降性能良好的脱氮颗粒污泥。在COD负荷为1 600 mg/(L.d)、氨氮负荷为530 mg/(L.d)的条件下,颗粒污泥对COD及氨氮的去除率分别达到96.55%和97.29%。研究表明,运行周期内系统对氨氮的去除可分为两个阶段,即COD与氨氮快速去除的富营养阶段和慢速硝化的贫营养阶段。脱氮颗粒污泥内由于受传质限制而导致营养基质和溶解氧在空间上的浓度梯度,使得脱氮颗粒污泥内可能同时存在异养菌及硝化与反硝化微生物。尽管该颗粒污泥内可能存在一定的溶解氧受限区域,但其剖面的扫描电镜照片显示其间的微生物近似均匀分布,没有严格的好/厌氧区域划分或明显的孔洞。     

好氧颗粒污泥中试设备的快速启动研究

研究了低高径比SBR反应器中颗粒污泥的快速启动。以缩短好氧颗粒污泥的形成时间为目的 ,研究好氧颗粒污泥的形成过程及其特性。以醋酸钠为基质,以絮状活性污泥为接种污泥,在前期驯化和培养实验阶段中,COD负荷为2.47~3.84kg/(m3·d),C:N:P=100:5:1,形成的细小颗粒,呈黄褐色细砂状外观,反应器内为颗粒状污泥和絮状污泥混合存在。     

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。     

好氧颗粒污泥形成机理研究

好氧颗粒污泥结构紧密、沉淀性能好、生物相浓度高、具有较好的水力强度和生物种群多样化,且抗外界干扰及自身恢复调节能力较强。本文讨论了好氧颗粒的几种形成机理,分析了研究现状及存在的不足,期望为相关研究提供一定的参考。     

生物膜反应器中好氧颗粒污泥形成机理

研究了新型悬浮载体生物膜反应器对生活污水中COD和氨氮的去除效果,就生物量和生物相的变化规律进行了分析,在此基础上探讨了反应器内好氧颗粒污泥的形成机理。试验发现,所形成的好氧颗粒污泥为白色绒球状,平均粒径为2～3mm,最大可达5mm左右,相对密度在1．12～1．14之间,沉速为29．7～46．0m/h;反应器内的微生物以附着生长型为主,生物量(SS)为5．O～15．Og／L,好氧颗粒污泥在总生物量中所占的比例较小(约为1／10)。此好氧颗粒污泥可看成是脱落的生物膜在特定外部环境条件下所形成的具有特殊结构的微生物聚集体,其主要是由丝状细菌的菌丝缠绕而成,同时有球菌、杆菌等其他微生物附着生长在菌丝上。     

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好氧颗粒污泥的理化性质研究

以厌氧颗粒污泥为接种污泥,以葡萄糖为碳源,采用SBR反应器培养出了好氧颗粒污泥,对其外观、理化性质及除污效果进行了考察。结果表明,好氧颗粒污泥呈黄色或黄褐色,外观呈球状或椭球状,其表面和内部存在孔隙。好氧颗粒污泥的湿密度平均为1.057 g/cm^3,高于普通活性污泥的;含水率为96.7%～98.4%,低于普通活性污泥的;完整系数（IC）为97%～100%,具有较好的物理强度。好氧颗粒污泥的平均粒径为1.3 mm,小于厌氧颗粒污泥的;MLVSS/MLSS值为0.78～0.91,具有良好的生物活性;SVI值〈70 mL/g,沉降速度为12～78 m/h,具有良好的沉降性能。反应器稳定运行初期,对COD的去除率〉80%,对NH3-N的去除率为54.8%～75.7%,表明好氧颗粒污泥具有良好的除污效果。     

好氧颗粒污泥中胞外聚合物的提取方法及其优化

采用磁力搅拌/阳离子交换树脂法提取好氧颗粒污泥中的胞外聚合物(EPS),对比了不同阳离子交换树脂(CER)投加量、搅拌时间和搅拌强度下的提取效果差异。以糖类和蛋白质含量作为EPS提取效果的评价指标,确定了最佳提取条件如下:搅拌时间为6 h,搅拌转速为1 000r/min,树脂投加量为60 g/gSS。在该最优操作参数条件下,蛋白质、多糖、总EPS提取量的平均值分别为3.19、10.46和13.65 mg/L,相应的相对标准偏差为2.87%、0.76%和1.12%,具有良好的重现性。     

低温好氧颗粒污泥反应器的运行影响因素研究

采用好氧颗粒污泥技术处理低温城市污水,探讨了低温好氧颗粒污泥的形成机理,考察了有机负荷、水力停留时间和曝气量对序批气提式反应器运行的影响.结果表明,低温好氧颗粒污泥具有较高的生物量和较好的沉降性能,其胞外聚合物中的蛋白质含量达到11.99 mg/gM LSS,远高于多糖类物质的含量,这是低温好氧颗粒污泥形成的重要因素.有机负荷的变化对去除COD和TP的影响较小,但较高的有机负荷会导致出水NH4+ -N浓度升高和NO2 -N的积累,出水NO2 -N达8.2 mg/L;延长HRT可使对TN的去除率升高到79.0％,但对去除TP的影响不大;当曝气量较高时,对TN和TP的去除率都有所下降,控制曝气量为0.10 m3/h可以实现对氮、磷的同步高效去除.     

好氧颗粒污泥技术用于味精废水处理的研究

以厌氧颗粒污泥为接种污泥,采用人工模拟废水在SBR反应器内培养好氧颗粒污泥,35 d后颗粒污泥成熟,反应器对COD和NH4+-N的去除率分别高于95%和99%。采用该反应器处理味精废水,当COD、NH4+-N的容积负荷分别为2.4、0.24 kg/(m3.d)时,对COD、NH4+-N和TN的去除率分别在90%、99%和85%左右,且颗粒污泥未出现解体的现象。以厌氧颗粒污泥为接种污泥、味精废水为进水,在与上述相同条件下培养好氧颗粒污泥,经过60 d的培养,反应器内的污泥以絮状污泥为主,该系统对COD、NH4+-N和TN的去除率分别为85%、99%和70%。     

纳米氧化铈对好氧污泥颗粒化进程的影响

采用序批式反应器（SBR）,研究不同浓度的纳米氧化铈（CeO₂NPs）对好氧污泥颗粒化的影响机制。结果表明,3个反应器（R0、R1、R2,CeO₂NPs浓度分别为0、1、5 mg/L）中好氧颗粒污泥出现的时间分别为28、24、21 d,CeO₂NPs的投加虽然能在短时间内刺激胞外聚合物（EPS）的分泌进而促进颗粒污泥的形成,但纳米材料的毒性会抑制微生物的生长,使得污泥结构松散且含水量大,最终颗粒污泥稳定时间分别为40、46和56 d。当成熟好氧颗粒污泥暴露于1、5 mg/L的CeO₂NPs环境时,其脱氮除磷能力会受到较大影响,总氮去除率分别比空白组低5.96%和11.49%,总磷去除率分别比空白组低16.79%和23.59%。通过高通量测序发现,当CeO₂NPs浓度为5 mg/L时,反硝化功能菌Thermomonas和Flavobacterium的相对丰度分别从空白组的2.16%和1.88%降至1.55%和1.27%,聚磷菌Burkholderia和Acinetobacter的...     

城市污水培养好氧颗粒污泥及其降解特性

采用低浓度城市生活污水,以好氧絮状活性污泥为接种污泥,在3个不同运行条件的序批式反应器(SBR)中培养好氧颗粒污泥,并考察了其降解特性.结果表明,通过对剪切力、沉降时间等运行参数的调控,3个反应器(R1～R3)分别在第14、16和14天出现了细小颗粒,成熟后的颗粒污泥粒径可达到1.0 mm,其中R1、R2中颗粒的粒径无明显差别,而R3中颗粒的粒径较R1,R2中的略大;成熟的颗粒污泥周围出现大量原生动物,各反应器内污泥的SV1值保持在29-40 mL/g内,显示出良好的沉降性能.成熟的颗粒污泥对有机碳源具有较强的吸附与降解性能,并且具有同步硝化反稍化能力.各反应器出水COD浓度稳定在30 mg/L左右,NH4+-N浓度＜1.0mg/L,对污染物的去除效果良好.