不同负荷条件对好氧污泥颗粒化的影响

采用R1、R2两组SBR反应器,以好氧絮状污泥为接种污泥,通过添加PFS(聚合硫酸铁)作为颗粒污泥造粒晶核及改变各反应器进水有机负荷,力求快速培养出AGS(好氧颗粒污泥)。研究表明,控制R1有机负荷为1.5~4.5 kgCOD_(Cr)/(m^(3)·d),在第17天时AGS培养成功,其中值粒径为412μm;培养过程中PN(蛋白质)分泌量最高达112.69 mg/g,PN的大量分泌更利于AGS的培养;培养成功的AGS(17~28 d)对COD_(Cr)、TN、TP的去除率分别为93%~94%、70%~72%、91%~93%。而控制R2有机负荷为4~6.5 kgCOD_(Cr)/(m^(3)·d),培养期间进水有机负荷过高,AGS培养失败;在培养过程中PS(多糖)分泌量最高达90.93 mg/g,PS的大量分泌易引发污泥膨胀。

序批式气提生物反应器(SABR)处理氯苯胺类有机废水好氧污泥颗粒化研究

研究了序批式气提生物反应器(SABR)处理氯苯胺类(CAs)有机废水过程中好氧污泥的颗粒化.SABR运行15d后,反应器内出现细小污泥颗粒,通过缩短循环时间与污泥沉降时间,并逐步提高COD与CAs进水负荷,SABR运行48 d后污泥颗粒化明显;反应器在循环时间为12 h、污泥沉降时间为6 min、表面气速为2 4 cm·s-1、COD负荷为1.0～3.6 kg·m-3·d-1、CAs负荷逐步提升至800 g·m-3·d-1的条件下继续运行50d,SABR污泥颗粒化趋于成熟,COD、CAs去除率稳定在90%、99.9%以上.根据污泥形态、最小沉降速率、SVI和目标污染物降解性能的变化,好氧污泥颗粒化过程可分为启动期、颗粒污泥形成期、生长期和成熟期.成熟好氧颗粒污泥粒径为0.9～2.5 mm,平均颗粒密度为64 g·L-1(以MLVSS计),污泥最小沉降速率为68.4 m·h-1,SOUR为167 mg·g-1·h-1;颗粒污泥外形为圆形或椭圆形,呈橙黄色,结构较致密,颗粒内外分布有丰富的类球菌、类短杆菌,与胞外多聚物交织共存.

降解苯胺和氯苯胺类污染物好氧污泥颗粒化及微生物种群结构分析

以序批式气提生物反应器（SABR）为平台,研究了苯胺和氯苯胺类有毒有机废水处理过程好氧污泥颗粒化。结果表明,通过缩短污泥沉降时间、逐步提升目标污染物进水负荷,反应器连续运行3个月,最终在污泥沉降时间5min、COD负荷1.0-3.6kg/（m^3.d）、苯胺和氯苯胺负荷1kg/（m^3.d）条件下实现污泥颗粒化,COD、苯胺和氯苯胺去除率分别稳定在90%、99.9%以上;获得的成熟好氧颗粒粒径在0.45-2.5mm,SOUR稳定在150mgDO/（gVSS·h）以上,颗粒污泥EPS中PN含量为28.0±1.9mg/gVSS,PN/PS比值为6.5mg/mg,苯胺类比降解速率达0.18g/（g·d）;应用PCR-DGGE分子指纹图谱技术分析了稳定运行的颗粒化反应器内好氧污泥微生物种群结构,结果表明好氧颗粒内主要细菌分属β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria及Flavobacteria等类群,优势菌为Pseudomonas sp.、Flavobacterium sp.;与已获得的降解氯苯胺好氧颗粒相比,苯胺存在下培养获得的好氧颗粒污泥微生物菌群结构更为丰富。

透射电镜技术在好氧污泥颗粒超微结构研究中的应用

利用透射电镜观察研究SBR反应器中的好氧污泥颗粒。结果显示,不同成熟度的好氧污泥颗粒呈现不同的超微结构特征:成熟度高的污泥颗粒中细菌的微群落化程度高,细菌密度大,颗粒中富含构成细菌之间及微群落之间连接结构的胞外多聚物。而在成熟度低的污泥颗粒中细菌微群落化程度较低,细菌密度相对较小,构成菌间及微群落之间连接的胞外多聚物结构松散或缺失;以电镜钌红染色技术标记好氧污泥颗粒中的多糖,显示了好氧污泥颗粒中多糖的分布与结构特点,为进一步研究污泥颗粒的形成机制、多糖对污泥颗粒稳定性和沉降性能的作用机理提供了形态学依据。

好氧污泥颗粒化过程中污泥性质及净化能力的研究

研究好氧污泥颗粒化过程中污泥性质及对污染物的净化能力。采用进水负荷交替变化法培养好氧颗粒污泥,研究颗粒污泥形成过程中粒径、沉淀性能以及对COD、NH4^+-N、TN和TP的去除效果。结果表明:在SBR反应器中,污泥颗粒化中粒径由100μm的种泥逐渐凝聚成粒径为1.25mm的成熟颗粒污泥;污泥颜色从棕褐色变成淡黄色再逐渐形成金黄色;污泥由无明显分界形成外形轮廓清晰可见的颗粒污泥,呈圆形或椭圆形,成熟的颗粒污泥是肉眼可见的一个个独立个体。SBR反应器内混合液浓度由3000mg/L逐渐增长至5512mg/L,同时沉降性也逐渐变好,SVI稳定在20.68mg/L,对COD、NH4^+-N、TN和TP去除效果分别可达到96.47%,97.09%,85.72%和83.06%。

信号分子在好氧污泥颗粒化中的作用及其控制策略

信号分子是细胞间和细胞内信息传递的介质,在好氧污泥颗粒化和污泥颗粒稳定中发挥重要作用。简述了信号分子在好氧颗粒污泥中的分布特点,分析了不同类型信号分子对好氧污泥颗粒化和颗粒稳定性的影响,并对信号分子的调控方法进行了阐述,以期为今后的相关研究和应用提供参考。

SBR工艺运行条件对好氧污泥颗粒化和除磷效果的影响

采用模拟配制生活污水 ,研究循序间歇反应器 (SBR)工艺在不同运行条件下对好氧污泥颗粒化和生物除磷效果的影响 .试验分别对进水中不同COD/TN比 ( 1 1 .79,1 8 85,2 0 72 ,2 4 .66)、COD/TP比 ( 2 7 85,4 4 53,4 8 93、58 2 5)、TN/TP比 ( 4 0 0 ,2 .36,1 54)、温度 ( 2 2℃ ,1 5℃ ,8℃ )和污泥龄 ( 1 6d ,1 0d ,5d)作比较 ,发现进水中较高的COD/TN比 ( 2 4 66)、COD/TP比 ( 58 2 5)、温度 ( 2 2℃ )和较低的污泥龄 ( 1 0d)对生物除磷和颗粒的形成有利 ;适当的TN/TP比 ( 2 36)、接种污泥的选择是好氧颗粒污泥形成的关键 .

SBAR中好氧污泥颗粒化及其特性

采用气升式内循环间歇反应器对好氧污泥颗粒化的过程进行了研究,考察了不同水力循环时间下好氧污泥颗粒化过程及其特性,并且对反应器中形成的好氧颗粒污泥内部菌群形态进行了描述.结果表明,不同水力循环时间对好氧颗粒污泥生长特性产生了很大的影响,在较短水力循环时间下,颗粒污泥粒径增长速度快,形成的颗粒粒径多数在1.0～2.0mm之间,并且VSS含量达92.08%,强度也较高,而在较长水力循环时间中形成的颗粒粒径在0.5～1.0mm之间、VSS含量在83.92%,污泥强度下降.

废水生物处理好氧污泥颗粒化研究进展

综述了好氧污泥颗粒化技术在废水生物处理中的研究进展,着重讨论了好氧颗粒污泥理化特性及微生物结构、污泥颗粒化主控因子、颗粒污泥形成机理及其应用潜力等方面的研究,旨在阐明多种工艺操作条件下好氧污泥颗粒化过程.好氧颗粒污泥是近年来发现的、在好氧条件下污泥自絮凝形成的固定化颗粒,其外形规则、结构致密、沉降性能优异、抗冲击负荷能力强.污泥颗粒化过程取决于基质组成与负荷、适当的水力选择压和工艺操作参数等因素.

好氧污泥颗粒化的影响因素

好氧污泥颗粒化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过程,是生物膜特殊的生长形式。与传统活性污泥法处理废水相比,好氧颗粒污泥具有良好的沉降性能,较高的生物量和很强的抗冲击负荷能力。文章总结并分析了影响好氧污泥颗粒化的几个主要因素,如进水底物、COD负荷、水力剪切力、溶解氧浓度、选择压、温度、pH、饥饿期、进水中的金属离子等。

进水负荷交替变化对好氧污泥颗粒化的促进

在序批式活性污泥法反应器(SBR)中,接种普通絮状污泥,在交替变化的负荷下培养好氧颗粒污泥,研究分析好氧污泥颗粒化的形成过程并检测颗粒污泥形成中污染物的变化规律。结果表明,进水负荷的交替变化可以增强反应器的贫富基质促使颗粒污泥快速形成,污泥颗粒化中胞外聚合物含量呈增加趋势,其中胞外蛋白质对好氧污泥颗粒形成中起到主要作用,而胞外多糖有助于维持好氧颗粒污泥系统运行的稳定性,另外变负荷还可筛选出微生物种类丰富度高的颗粒污泥。经过105 d,反应器内颗粒污泥的粒径多数为1.0~1.25 mm,混合液MLSS的质量浓度为5.512 g/L,SVI为18.50 m L/g左右,对COD、NH4+-N、TN和PO43--P的去除率分别为96.73%、96.67%、86.63%和83.74%左右。

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。

好氧污泥颗粒化过程的影响因素分析

影响好氧颗粒污泥性质的因素多且复杂，具有灰色系统的特点。应用了灰色关联分析方法对好氧颗粒污泥的重要参数污泥体积指数（SVI）、沉降速率、颗粒粒径和污泥浓度（MLSS）进行了关联影响分析。结果表明：对颗粒污泥SVI的影响顺序为沉降速率〉颗粒粒径〉MLSS，说明沉降速率对活性污泥的形态转变和颗粒化过程的作用最明显，SVI可作为评判颗粒化进程的一个理想指标,沉降速率对MLSS的影响最弱；颗粒粒径的最佳值为1．3～1．5mm，此时，颗粒粒径对SVI降低的贡献最大，从而使颗粒污泥的沉降件能得到稆大改善，并日位MLSS汰到最大．

接种污泥对好氧污泥颗粒化影响的实验研究

为了加快污泥颗粒化进程,在气升式内循环序批反应器中,取普通絮状活性污泥和在絮状污泥中添加一定比例的好氧颗粒污泥分别为接种污泥,进行好氧颗粒污泥的培养,探讨其对污泥颗粒化速度及生物降解性能的影响。结果表明,接种污泥中适量添加颗粒污泥能使颗粒成熟时间由35 d缩短为28 d,缩短了反应器启动时间,培养的成熟颗粒污泥具有较好的沉降性能和降解性能,SVI稳定在36 mL/g左右,沉降速度达36.23 m/h,COD、氨氮和总磷的去除率分别达到97.86%、90.23%、89.60%。

生物絮凝剂对好氧污泥颗粒化性能及其种群结构的影响

为了加速好氧污泥的颗粒化进程,在好氧颗粒污泥培养的过程中投加生物絮凝剂,研究其对颗粒污泥理化性能的影响。利用分子生物学手段分析颗粒污泥的种群结构,探讨生物絮凝剂促进污泥颗粒化的作用机理。结果表明,生物絮凝剂的投加使污泥颗粒化的时间由56 d缩短为28 d,形成的颗粒具有良好的疏水性能和沉降性能。DGGE分析显示颗粒污泥的群落多样性十分丰富,总共测序的28个OTUs中,存在较多的是Actinobacteria和Proteobacteria的α和γ亚群,大约占OTUs总数的64.3%。而且投加的能分泌胞外多糖黏液的菌种Devosia hwasunensis strain HST2-16T、Tetrasphaera elongate在颗粒形成和维持其稳定性方面起到了重要的作用。

SBR好氧污泥颗粒的脱氮性能研究

The sequencing batch reactor (SBR) was started up by seeding the anaerobic granular sludge and the aerobic granular sludge was successfully cultivated. The performance characteristic of the aerobic granules for nitrogen removal was investigated in detail. The experimental results demonstrated the relationship between operational parameters [dissolved oxygen (DO) and pH] and variation of chemical oxygen demand (COD), ammonium (NH4+-N)and total nitrogen (TN). In continuous flow pattern, COD was too low in the reactor at the later stage of a cycle,which restrained denitrification and decreased the removal of nitrogen, while in discontinuous flow pattern, the carbon source could be supplemented in time, which improved denitrification and increased the removal of TN from 66% to 81%.

无基质匮乏条件下好氧污泥颗粒化的研究

在无基质匮乏条件下,考察了分别采用人工配制污水(以醋酸钠为碳源,易生物降解)和实际生活污水培养好氧颗粒污泥的可能性,并对基质丰富—匮乏环境是否为好氧污泥颗粒化的必要条件进行了探讨。结果表明,在无基质匮乏条件下,采用两种污水均可实现好氧污泥的颗粒化;但配制污水培养的颗粒污泥质轻,SVI值高达130mL/g,而实际生活污水培养的颗粒污泥密实,SVI值基本保持在30mL/g左右;当采用配制污水的反应器转变为基质丰富—匮乏运行方式后,其颗粒污泥的SVI值可降至38mL/g左右。由此表明,基质丰富—匮乏环境并不是好氧污泥颗粒化的必要条件,但有利于易生物降解污水中好氧颗粒污泥的形成;而在无基质匮乏情况下,相对较难被微生物降解的污水也可培养出性能较好的颗粒污泥。

培养因素对好氧污泥颗粒化进程的影响

全面阐述好氧污泥颗粒化的影响因素,指出反应器构造和接种污泥是污泥颗粒化的两个基础性影响因素,污泥沉降时间、曝气量和有机负荷则是培养成败的关健性影响因素,而基质类型、有机负荷、饥饿期、含盐量、温度、pH值、多价阳离子或载体、循环时间、污泥龄、抑制物质只是一般性的影响因素。并对好氧颗粒污泥的研究方向进行了展望。

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/g MLVSS升高至223.47mg/g MLVSS,蛋白(PN)可达205.69mg/g MLVSS,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。

污泥接种量对好氧污泥颗粒化的影响研究

考察了污泥接种体积分别为25%、50%和75%的反应器有效容积情况下的污泥颗粒化特征。结果发现,25%体积的污泥接种量利于颗粒污泥的形成和成长,其颗粒化程度高、平均粒径大且粒径分布范围广,而50%和75%体积的污泥接种量只能形成少量细小的颗粒污泥。分析认为,悬浮分散污泥是颗粒化的一个较大障碍,较少的接种量能够提供较大的自由沉淀空间,使污泥能够实现重力分层,进而排除与颗粒污泥竞争底物的悬浮不沉降污泥,从而利于颗粒化。污泥颗粒化的直接影响因素不是沉淀时间而是自由沉淀空间。沉淀时间的缩短使自由沉淀空间增加,从而影响了污泥颗粒化进程。