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。     

胞外聚合物在强化生物除磷中的作用研究

强化生物除磷(EBPR)是经济有效去除污水中磷的重要方法,已广泛应用于水环境保护领域。普遍认为EBPR的成功运行是基于聚磷菌具有超磷的能力,通过排放剩余污泥可实现除磷的目的。然而最近研究表明,活性污泥胞外聚合物(EPS)中也聚集了一定数量的磷,这意味着EPS在强化生物除磷(EBPR)过程中的作用不可忽视。归纳了不同EPS提取方法的特点,总结了EPS中磷的分布特征及EPS在维持EBPR系统稳定中的具体作用,最后讨论了现有认识的差距。     

胞外聚合物对重金属离子的吸附

胞外聚合物(Extacellular Polymeric Substances,EPS)是微生物分泌于细胞外的多种有机物的总称,它是环境工程中微生物聚集体的主要成分,其主要由蛋白质、多糖、腐殖质、脂肪、核酸以及无机物质组成,对重金属具有良好的吸附效果。文章综述了EPS对重金属离子的吸附机理、影响吸附的因素,探讨了烟曲霉EPS对Pb2+的吸附特性,研究讨论了活性污泥胞外聚合物对多种混合金属离子的吸附,最后比较了不同EPS对Cu2+的吸附特性。     

生活污水处理中胞外聚合物对活性污泥絮凝沉降性的影响

以模拟生活污水为原水,在室温下用一体式膜生物反应器研究了蛋白质、多糖、蛋白质与多糖含量比(P/C)及胞外聚合物(EPS)总量对活性污泥絮凝沉降性的影响,建立了各影响因素与浊度和容积指数(SVI)的二项式非线性回归方程,并分析了各组元与絮凝沉降性能的作用机理. 结果表明,EPS含量增大使活性污泥的絮凝沉降性能明显变差,与浊度和SVI的非线性相关系数(R2)分别为0.683和0.785;蛋白质和多糖含量增大导致浊度和SVI均呈增长趋势,活性污泥的絮凝沉降性能降低;P/C增大仅降低了活性污泥的絮凝性能. 结合DLVO理论分析认为,EPS及其组分对活性污泥絮凝沉降的作用机理是长程范德华引力和双电层重叠时静电斥力相互叠加后最终表现为引力的结果.     

曝气时间对活性污泥絮体吸附和聚集性能的影响

活性污泥工艺中,曝气时间是影响系统处理效果的重要运行参数。研究了曝气时间对污泥吸附性能和聚集性能的影响,考察了期间胞外聚合物(EPS)特性。结果表明,当有机负荷为100 mg[CODCr]/g[MLSS]时,恢复污泥性能的最佳曝气时间为2 h,过长的时间将降低其性能。污泥性能与LB-EPS和TB-EPS的质量比及多糖和蛋白质的质量比具有负相关性。曝气使污泥EPS中的LB-EPS和TB-EPS的质量比及多糖和蛋白质的质量比均下降,从而使得絮体中具有更多的氢键缔合倾向的官能团,提高了活性污泥絮体的吸附聚集性能。     

浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器的污泥特性研究

研究了新型浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器(SDRAnMBR)处理模拟啤酒废水的污泥特性.结果表明,SDRAnMBR的污泥活性高,旋转剪切力没有对厌氧颗粒污泥的性质造成破坏并具有性能良好的絮体;而且能有效减轻污泥浓度、EPS、污泥粘度,污泥颗粒粒径的变化对膜污染的影响,使之能在较高的MLSS(18～19.5 g·L-1),较高的EPS浓度(50.9～63.9 mg·gMLSS-1)、较小的污泥颗粒粒径(4.00～36.54μm)和较大的污泥粘度(6.6～7.5mPa·s-1)时稳定运行.SDRAnMBR中由膜旋转形成的三相旋转流和厌氧颗粒污泥的协同作用,使SDRAnMBR具有性能良好的活性污泥,同时强化了膜组件的抗污染性能.     

胞外多聚物对污泥的调理

采用NaOH法、加热法、蒸汽法、离子交换法4种方法分别提取啤酒厂的剩余活性污泥的胞外多聚物(EPS),并研究其絮凝性能及对污泥的调理作用。结果表明NaOH法提取剩余污泥的EPS絮凝率45.4%,EPS能改善污泥沉降性能,且NaOH法提取的EPS可以使污泥的比阻下降15.2%,加快污泥的过滤速度,从而利于污泥的脱水性能。     

活性污泥中微生物胞外聚合物(EPS)影响膜污染机理研究

为了深入解析胞外聚合物（EPS）对膜污染影响,采用8种具有较好代表性的活性污泥在恒压（△H=78cm）重力自流连续出水方式下进行4h短期膜过滤实验。研究结果表明,随着溶解性EPS浓度的增加,膜污染阻力随之增大（rp=0.847）,LB-EPS与膜污染阻力呈现强正向相关（rp=0.753）,蛋白质类LB是影响MBR膜污染的主要物质;Zeta电位、污泥黏度μ、SVI与膜污染阻力呈现良好的相关性,LB-EPS是引起污泥混合液中Zeta电位、污泥黏度μ和SVI变化的主要原因。通过滤膜污染过程分析,滤饼层的形成是控制膜污染的决定性阶段,并且随着膜面EPS量的积累,滤饼层阻力逐渐增大,进一步分析得出污泥混合液中LB-EPS、溶解性EPS影响着膜面EPS量;膜面污染物红外谱图分析验证了EPS是膜表面主要污染物。     

胞外聚合物EPS组成及对污泥特性的影响研究

综述了进水基质、溶解氧（DO）、pH、污泥停留时间（SRT）和污泥负荷（Ns）对EPS组成的影响,分析了EPS对污泥的表面特性（污泥混合液疏水性、Zeta电位等）、生物絮凝沉降性、脱水性及吸附再生性能的影响,并通过控制适当的条件。改善EPS组成,形成良好的活性污泥,能使之更好的发挥作用。     

不同污泥对印染废水中残余染料的吸附特性

研究了四种不同污泥(活性污泥、厌氧污泥、干活性污泥、干厌氧污泥)对染料阳离子嫩黄X-4GL的吸附,并考察了胞外聚合物(EPS)在此过程中所起的作用.结果表明四种污泥对阳离子嫩黄的吸附在90min内基本达到平衡,干活性污泥的吸附性能最好,干厌氧污泥的吸附性能最差,污泥浓度为250 mg/L时,其吸附量分别为133和50 ...     

在乙酸废水生物处理中PHB的形成

在SBR反应器中，pH值6．8～7．1左右且充分曝气的条件下，用活性污泥对以乙醇为底物的水进行处理，发现污泥中微生物细胞中有胞内聚合物聚-β-羟基丁酸(PHB)生成，且在曝气15～20min左右达到最大值。同时发现PHB的形成量随底物乙醇浓度的增大而升高。当乙醇浓度分别为0．26mg/L、0．42mg/L时，PHB的最大值为53．59mg/L、72．55mg/L。     

曝气池活性污泥胞外聚合物对高分散悬浊液的絮凝性能研究

用蒸汽法提取曝气池活性污泥的胞外聚合物(EPS),研究了不同pH、EPS投加量、Ca2+投加量下EPS对高分散悬浊液的絮凝效果,并与不加分散剂的高岭土悬浊液进行比较.结果表明,EPS对两种高岭土悬浊液的絮凝率均随pH增加而降低,随着EPS投加量的增加,絮凝率先增大后降低;Ca2+对EPS的絮凝效果有明显的促进作用.当pH为3,EPS投加量为5 mL/L,Ca2+投加量为7 mL/L时,EPS对两种悬浊液的絮凝率分别在86.66%、95.01%以上.     

污水厂暂停运行条件下活性污泥呼吸速率及EPS变化

定期测定暂停运行条件下活性污泥水质、EPS成分和呼吸图谱等指标,探索污水厂短期故障对活性污泥的影响。结果表明,污水厂在暂停运行条件下,EPS中蛋白质含量首先发生变化,其次呼吸图谱指标发生变化,最后水质指标才发生明显变化。呼吸图谱指标中,现状呼吸速率变化最为明显,异养菌呼吸速率和总呼吸速率变化幅度次之,准内源呼吸速率变化不明显。内源呼吸比例在污水厂暂停运行后下降较大,当暂停时间达到36 h,内源呼吸比例降至10%以下,活性污泥中微生物活性将发生较大变化。     

Ca~(2+)与Mg~(2+)对SBR运行效果和活性污泥性能的影响

为了提高序批式活性污泥工艺(SBR)的脱氮效率和污泥沉降性能,考察了Ca2+和Mg2+对SBR硝化作用和EPS的影响。结果表明:当Ca2+和Mg2+浓度由5 mmol/L增加至200 mmol/L时,添加Ca2+反应器中胞外聚合物(EPS)中蛋白质质量浓度由76.8 mg/L降低至4.87 mg/L,添加Mg2+反应器中EPS中蛋白质质量浓度由94.3mg/L降低至38.18 mg/L,多糖质量浓度变化较小,污泥的絮凝性逐渐增加,有机物去除和脱氮能力下降。随着Ca2+浓度的增加,污泥沉降比(SVI)由453 mL/g降低至320 mL/g,而随着Mg2+浓度的增加,SVI由461 mL/g升高至555.9 mL/g。因此,废水中硬度离子的浓度能够影响活性污泥的沉降和絮凝性能,应在实际的活性污泥工艺运行中予以重视。     

连续式FBR处理印染废水的膜污染研究

采用尼龙纺织布代替膜生物反应器中的膜组件构建新型尼龙纺织布生物反应器(NWFBR),在连续式运行条件下,对不同活性污泥浓度(MLSS)条件下膜污染过程进行分析。试验结果表明:MLSS对膜污染过程有影响。膜污染过程主要与附着型EPS相关,且EPS中蛋白质浓度对膜污染的影响最大。     

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。     

好氧颗粒污泥的快速培养以及胞外多聚物对颗粒化的影响研究

采用普通活性污泥、部分好氧颗粒污泥和部分厌氧颗粒污泥分别作为接种污泥培养好氧颗粒污泥。在操作条件相同的情况下比较三者颗粒化的过程与完成时间。同时,研究胞外多聚物(EPS)对好氧污泥颗粒化的影响。结果显示,预先投加部分好氧颗粒污泥可以大大缩短好氧颗粒污泥的形成时间,胞外多聚物与污泥的颗粒化有密切联系。     

Cr6+对短程反硝化污泥胞外聚合物与抗生素相互作用的影响

通过对污水处理站缺氧池活性污泥，采用有效容积为2 L的序批式反应器，通过控制其碳氮比(C/N)，实现短程反硝化驯化。开展了不同浓度的重金属铬离子(Cr⁶⁺)对胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)与抗生素相互作用的影响实验。结果表明：当投入1 mg/L Cr⁶⁺时，EPS中的蛋白质和多糖的基团中的结合位点增多，可能促进EPS与磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)的相互作用，或是羰基、醚、羟基等官能团可能有部分与SMX脱附，而与Cr⁶⁺结合。上述结果对重金属和抗生素复合污染水体的净化机制探索有一定的参考价值。     

添加成核剂,提高可发性聚苯乙烯的发泡质量

在可发性聚苯乙烯的合成中，添加成核剂N，提高了EPS的发泡质量。通过EPS的发泡泡孔照片的研究分析，证明了成核剂N具有形成大量气泡核的作用，使泡孔细密均匀，发泡倍率提高，并确认了添加量在1000ppm至4000ppm之间效果最好。     

好氧颗粒污泥长期运行下微生物菌群结构研究

亚洲首座Nereda^?好氧颗粒污泥污水处理厂(AGS-WWTP)在浙江省龙游县落地,并取得了良好的成效。好氧颗粒污泥(AGS)在长期运行过程中会形成稳定的粒径和元素组成,微生物群落结构发生演变并趋于平衡。为探究实际污水处理厂长期运行中产生的AGS与一般活性污泥(AS)的差异,通过有机元素分析和胞外聚合物(EPS)分析探究了AGS与AS在成分上的差异,通过高通量测序探究了AGS与AS在微生物群落组成上的不同。结果表明,相比于AS,AGS的有机成分相差不大,但是含有更丰富的EPS。AGS含有与AS不同的优势菌种,在AGS形成过程中γ变形菌(Gammaproteobacteria)、亚硝化螺旋菌(Nitrospirota)、Candidatus competibacter等能够进行脱氮的菌群得到富集;AGS中微生物种群多样性明显减少,表明AGS形成过程中会淘汰部分种群,从而降低污泥中微生物种群的多样性,同时功能菌群在此过程中得到富集。