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。

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 .

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。

斜板HSP短程传质促进好氧污泥颗粒化的研究

通过斜板调节水力选择压来实现污泥间的短程传质,加快好氧颗粒污泥的形成.试验采用一组三因素、两水平、含交互作用的正交试验(R1~R8),将斜板与两种物质的添加效果进行比较,即Ca2+和聚合氯化铝(PAC).研究后认为斜板水力选择压可使污泥聚集于斜板上,并沿斜板发生滚动和滑动,碰撞和挤压作用得到加强,最终实现污泥间短程传质,促进微生物聚集体形成.试验结果显示:安装斜板装置的R5,R6,R7和R8在较短时间内形成了好氧颗粒污泥,尤其是在斜板和PAC的共同作用下的R6和R8,这两个反应器在第15天时完全实现了好氧污泥颗粒化,粒径大于200μm的微生物聚集体超过90%,COD和TN的去除率都分别达到了99%和82%.正交试验显著性分析证明斜板短程传质对颗粒化的快速实现具有决定性作用.SEM图像表明斜板短程传质作用下形成的颗粒污泥具有较紧密的内部结构.X射线能谱分析证实当斜板短程传质和PAC共同作用时,斜板起主导作用.

CaCO_3与接种污泥预结合对好氧污泥颗粒化的影响

通过培养前添加Ca^(2+)和CO_3^(2-),使CaCO_3与接种污泥预结合实现好氧污泥快速颗粒化。添加Ca^(2+)和CO_3^(2-)后由真空脱水和网格切割后得到的紧凑污泥颗粒称为物理颗粒污泥(PGS)。物理颗粒污泥进行培养后在15 d内完成颗粒化,具有浓度极高的混合液挥发性悬浮固体(MLVSS),其值可达8 763 mg/L,且具有优良的总氮(TN)去除率。SEM-EDX分析表明:由许多富含Ca的球体构成的PGS可能是CaCO_3和污泥的混合物,在20 d时污泥中还含有丰富的Ca元素,包括CaCO_3。富含Ca的球体发挥了骨架作用,使PGS具有多孔结构,有利于营养转移和保持良好的沉降性,防止生物量的损失,并有助于提供更多的造粒载体。

进水碳源对好氧颗粒污泥特性的影响

采用气升式内循环间歇反应器对好氧污泥颗粒化过程进行了研究,考察了反应器分别以蔗糖和乙酸钠为进水碳源时好氧颗粒污泥的特性。实验结果表明:好氧颗粒污泥的形成特性与进水碳源有很大的关系;以蔗糖为碳源时,好氧污泥颗粒化速度快,好氧颗粒污泥表面被丝状物包裹,颗粒中w(VSS)为92%;以乙酸钠为碳源时,污泥颗粒化速度慢,好氧颗粒污泥表面光滑,w(VSS)只有55%左右;不同碳源下形成的好氧颗粒污泥沉降性能差别不大,但好氧颗粒污泥胞外多聚物的含量有很大差别。结果表明,由于进水碳源不同,好氧颗粒污泥特性和废水处理能力有一定的差别。

好氧颗粒污泥稳定性影响因素分析

在内循环气升式间歇反应器对好氧颗粒污泥颗粒化过程进行了研究,从污泥负荷率和碳源特性分析了好氧颗粒污泥的稳定性。以蔗糖为碳源时,反应器在较低的曝气量下生长有大量的丝状真菌,而在较高的曝气量下有利于污泥形成表面光滑的颗粒,但当污泥负荷过低时,光滑的颗粒污泥表面开始迅速生长丝状真菌而导致颗粒污泥不稳定。试验表明以蔗糖为碳源物质形成好氧颗粒污泥速率快,但其操作条件难控制,容易引起丝状真菌的大量生长;以乙酸钠为碳源物质,形成颗粒污泥速度慢,污泥颗粒化程度不高;而以蔗糖与乙酸钠为混合型碳源进行好氧颗粒污泥的培养证明了形成的好氧颗粒污泥表面光滑,没有丝状菌的存在,并且颗粒污泥易于稳定运行。

SBR工艺污泥颗粒化对生物脱氮除磷特性的研究

采用模拟配制的生活污水 ,研究循序间歇反应器 (SBR)工艺的脱氮除磷效果和污泥沉降性能 .试验结果表明 ,通过了状态调控阶段 ,反应器中形成了同时具有脱氮除磷能力的好氧颗粒化污泥 .其中 ,反应器对COD和P的去除率分别为 90 %和85 %左右 ;NH3 N和TN去除率分别达到 90 %和 80 % ;颗粒污泥的SVI值约为 5 0 ,出水水质好 .