好氧污泥颗粒化机理及其影响因素

好氧颗粒污泥活性高,沉降性好,是提高生物反应器效能的重要物质.本文结合作者的研究经验和国内外的研究成果,对好氧颗粒污泥的形成机理及其主要影响因素进行了剖析,认为好氧颗粒污泥的形成是一个长期而复杂的微生物生态学过程,好氧颗粒污泥的形成、发展和成熟过程可分为5个不同的阶段,复杂而有序的食物网是颗粒污泥具有高活性的重要原因.接种污泥、营养成分、环境条件、反应器构型以及运行工况对颗粒污泥的形成和性状具有重大的影响.     

好氧亚硝化颗粒污泥中硝化细菌群落结构分析

在小试好氧上流式污泥床(AUSB)反应器中,实现了由厌氧颗粒污泥到好氧硝化污泥再到亚硝化颗粒污泥的转化,AUSB反应器的亚硝化率稳定在90%以上.利用FISH、荧光实时定量PCR等技术,考察了AUSB反应器中好氧颗粒污泥中硝化菌群的生态分布.结果表明:好氧亚硝化颗粒污泥呈层状结构,氨氧化细菌(AOB)主要分布在颗粒污泥表层,亚硝酸盐氧化细菌(NOB)多分布在内层,颗粒内核则无活性细胞;随反应器氨氮负荷逐渐提高,颗粒污泥中AOB的相对含量逐渐升高,当NH₃-N负荷分别为0、0.4、1、     

微氧条件下颗粒污泥的特性及影响因素研究

微氧颗粒污泥是近几年发现的在微氧条件下形成的固定化颗粒,具有良好的沉降性能和较高的抗冲击负荷的能力。微氧技术结合了好氧和厌氧技术的优点,许多难降解物质可以在好氧菌与厌氧菌共同参与下被彻底降解。该文主要分析了微氧颗粒污泥的工作特性、形成过程以及影响污泥颗粒化的各种因素。     

基于ASM1的颗粒污泥对苯酚响应的数学模拟

以简化的ASM1为基础建立好氧颗粒污泥数学模型,通过苯酚的抑制作用进行模型修正,模拟苯酚对好氧颗粒污泥中微生物生长的影响。结果表明:苯酚浓度的增大有利于颗粒污泥中苯酚降解菌量的积累,但不利于其快速增长;由于苯酚的抑制作用自养菌和异养菌在颗粒外层的浓度低于在颗粒内层的浓度,而苯酚降解菌由于好氧生长和自抑制作用主要位于距颗粒中心1.2~1.8 mm处。     

基于MUASB不同启动方式处理高浓度废水的比较研究

本实验利用改装UASB( MUASB)装置在不同启动方式下培养好氧颗粒污泥,并对高浓度废水处理效果进行监测.通过比较研究发现,实验1中投加活性炭后采用分层曝气,实现了好氧颗粒污泥的快速培养.培养出的好氧颗粒污泥颗粒大,活性强,水质处理效果较好.实验1中成熟的好氧颗粒污泥粒径最大为1.5～2.5 mm,MLSS最高为15290 g/L.对COD负荷≥8000 mL/g的污水处理效率保持在90％以上,对NH4+ -N的处理效率稳定在70％左右.     

好氧颗粒污泥处理城市生活污水的试验研究

使用序批式反应器,以啤酒厂的普通活性污泥为接种污泥,成功培养出成熟稳定的好氧颗粒污泥,并应用于处理城市生活污水的试验研究.考察了好氧颗粒污泥在常温下对COD以及NH4 -N的去除效果,平均去除率分别达到80%,82%.试验过程中颗粒污泥质量浓度在2 700~3 600 mg.L-1范围内变化,高于普通活性污泥系统,且沉降性能良好.污泥容积指数在30~50 mL.g-1范围内变化,颗粒污泥的平均粒径稳定在0.5~1.2 mm.     

好氧颗粒污泥膜生物反应器与普通膜生物反应器处理模拟畜禽废水的比较

比较了好氧颗粒污泥膜生物反应器和普通活性污泥膜生物反应器在相同运行条件下对模拟畜禽废水的处理效果。结果表明，好氧颗粒污泥膜生物反应器具有更为稳定良好的出水水质。在HRT为8h，溶氧浓度D0为5～7mg·L^-1，进水COD、NH4^＋-N平均浓度为630mg·L^-1和34mg·L^-1的条件下，其出水COD、NH4^＋-N平均浓度分别为46．6mg·L^-1和4．8mg·L^-1，低于普通活性污泥膜生物反应器（86．8mg·L^-1和14．9mg·L^-1）。好氧颗粒污泥膜生物反应器系统对COD、NH=4^＋-N的平均去除率比普通活性污泥膜生物反应器系统分别高5．8％和28．8％。同时比较了两种反应系统在运行过程中膜通量的变化趋势，发现好氧颗粒污泥膜生物反应器膜通量的下降速度明显低于普通活性污泥膜生物反应器下降速度，好氧颗粒污泥膜生物反应器具有减缓膜污染的优势。     

碳源对好氧颗粒污泥物理性状及除磷性能的影响

采用气升式内循环序批反应器（ICSBAR）分别以葡萄糖、乙酸钠、乙醇为碳源培养出好氧颗粒污泥，考察了3种颗粒污泥的物理性状、除磷能力及除磷机理。试验结果表明3种颗粒污泥在结构和处理效果上都能长时间保持稳定，其中乙酸钠和葡萄糖培养出的颗粒污泥具有相对密实的内部结构和较好的沉降性。在进水COD600mg／L，总磷15mg／L时，葡萄糖、乙酸钠、乙醇培养出的好氧颗粒污泥对总磷的去除率分别为82％、88％、52％，其中对总磷去除效果较好的2种好氧颗粒污泥（乙酸钠、葡萄糖）在反应初期均有比较明显的释磷现象发生。考察了乙酸钠为碳源的反应器在加大COD负荷下除磷能力的变化，其中在COD浓度为800mg／L时TP的去除率达到92％，而进一步加大COD负荷会使好氧颗粒的除磷能力迅速下降。     

好氧颗粒污泥在SBR反应器中的生长特性

在3个间歇式活性污泥处理系统(SBR反应器)R1、R2、R3(进水中C/N值分别为5、10、30)内,研究不同进水C/N值条件下硝化好氧颗粒污泥的形成过程,重点探究不同C/N值对污泥颗粒化过程中Zeta电位与胞外多聚物(EPS)的影响,以及各感应器内有机污染物的去除情况。结果表明,经过35 d培养,污泥形成颗粒,所得好氧颗粒污泥的颜色接近橙黄色。不同C/N值对所培养颗粒污泥的粒径具有影响,C/N值越小,则大颗粒越多,沉降性能越差。C/N值的大小影响颗粒污泥蛋白质(PN)含量与多糖(PS)含量的比值,进而影响颗粒的密实性,C/N值越小则PN/PS值越小,产生的PS越多。R1、R2、R3的氨态氮去除率分别为94.9%、72.3%、43.61%,对化学需氧量的去除率分别为96%、98%、85%,对总磷的去除率可达80%~90%。     

好氧颗粒污泥对蓄电池厂废水中铅的吸附研究

利用序批式活性污泥(SBR)反应器运行稳定后的成熟干燥硝化好氧颗粒污泥作为吸附剂,,探讨了好氧颗粒污泥对铅蓄电池厂废水中的重金属铅的去除效果以及吸附的最佳条件。结果表明,干燥硝化好氧颗粒污泥吸附除Pb~(2+)的最佳pH为3.5,且在pH为3.5~5.5范围内均可达到很好的去除效果,在此范围内Pb~(2+)的出水浓度变化不大;当pH为3.5时,该吸附剂最佳投加量为1.0 g/L,对Pb~(2+)的去除率达97.27%,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级排放标准,总Pb~(2+)含量小于1.0 mg/L,再加大投加量去除效果变化不大。     

城市污泥好氧堆肥研究进展

好氧堆肥与其他常见污泥处理方式相比具有有机物降解快、彻底、无害化程度高、堆肥产品肥效好等优点。根据国内外污泥好氧堆肥研究现状,从C/N、温度、含水率、pH等方面,介绍了好氧堆肥过程的控制要点,总结了污泥好氧堆肥适宜的技术条件;分析了微生物菌剂在好氧堆肥中的重要作用。最后指出堆肥产品需依靠技术进步和完善相关行业标准来开拓市场。     

好氧颗粒污泥处理高氨氮养殖废水的试验研究

[目的]探寻好氧颗粒污泥处理高氨氮养殖废水过程中的影响因素,为工程实践提供理论依据。[方法]采用好氧颗粒污泥处理高氨氮猪场废水,研究化学需氧量（COD）、溶解氧（DO）和氨氮的去除率变化。[结果]在进水COD为1 000 mg/L,氨氮质量浓度为50mg/L的条件下,COD与氨氮的去除率均随处理时间增加而上升,但COD的去除效率远高于氨氮,处理4 h后,氨氮去除效率为55%,而COD去除效率接近90%。平稳运行下亚硝酸盐与硝酸盐浓度随时间的变化,始终稳定在较低的水平。[结论]采用好氧颗粒污泥处理高氨氮养殖废水具有良好的COD和氨氮去除效果,该技术值得推广。     

好氧颗粒污泥实现同步除磷脱氮的试验研究

在厌氧反应1h，好氧反应4h，缺氧反应2h的运行条件下，研究了序批式反应器中好氧颗粒污泥同步除磷脱氮的情况，并对好氧颗粒污泥除磷脱氮的机理进行了探讨．试验结果表明，该系统对氮、磷和有机物具有良好的去除效果，对氨氮、总无机氮、磷、COD的去除率分别达到89．2％～98．9％，81．3％～89．4％，86．8％～90．0％和82．7％～96．6％。     

3种金属离子对好氧颗粒污泥形成及污染控制影响

【目的】探讨不同金属离子对颗粒污泥形成及去除氮磷的影响。【方法】采用摇床震荡法,以污水处理厂氧化沟中新鲜污泥为接种污泥,通过添加10mg/L同浓度的Zn2+、Mg2+、Ca2+3种金属离子诱导好氧颗粒污泥形成,研究其形态特征、MLSS、SVI变化、N素、P素及TOC的处理效果。【结果】结果表明,金属离子诱导的好氧颗粒污泥粒径较大均在0.5～1.5mm之间、结构紧密,具有清晰的边界。添加了Zn2+、Mg2+、Ca2+的污泥实现完全颗粒化时间分别是32d、32d、28d。后期处理中,Zn2+、Mg2+诱导形成的颗粒污泥NH4+-N去除率在70%左右,而Ca2+诱导的颗粒污泥去除率仅有32%。Zn2+、Mg2+、Ca2+诱导的颗粒污泥TP去除率分别为66.18%、64.95%、45.93%,PO43--P去除率是59.41%、55.84%、41.55%。TOC处理效果明显,在85%～92%之间,其中Zn2+诱导的TOC去除率达91.85%。【结论】添加适量金属元素促进颗粒污泥的形成,且Ca2+的添加更有利于活性污泥颗粒化进程时间的缩短;而Zn2+、Mg2+的添加有助于提高颗粒污泥NH4+-N、PO43--P、TP、TOC的降解效率。     

污泥高温好氧消化微生物作用机理的研究进展

分析了污泥高温好氧消化过程中的微生物种群多样性与酶学特征,并阐述了消化体系中主要物质的迁移转化途径及规律,指出微生物的特性及代谢过程与污泥高温好氧消化过程有机物的降解有着直接必然的联系。     

污泥堆肥过程中细菌群落结构分析

为了解析污泥好氧堆肥中细菌群落结构组成及多样性,更深入了解污泥好氧堆肥的机理,改善发酵技术,以我国某新建堆肥厂发酵过程中的污泥为研究对象,利用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)法分析了细菌菌落结构。鉴定出3个门(Bacteroidetes,Firmicutes和Actinobacteria)3个目(Sphingobacteriales,Bacillales)和不明的12种菌属,其中,Firmicutes门的Bacillales占主导地位。     

磷素缺乏对好氧污泥颗粒化系统的胁迫影响

为了考查磷素回收方法出水中的磷素残留量对后续生物脱氮系统的影响,选用序批式反应器(SBR),以畜禽养殖沼液为处理对象,探究水质磷素缺乏情况下对好氧颗粒污泥系统运行效果及稳定性的响应情况。结果表明,对于稳态的好氧颗粒污泥系统,在进水磷素缺乏和充足两种情况下MLVSS/MLSS比值分别为94%±4%和92%±2%,表明两个系统均具有较好的生物活性。但是磷缺乏会导致颗粒污泥的微生物聚集稳定性降低,在磷充足情况下Zeta电位为(-7.37±1.23)m V,在磷缺乏情况下Zeta电位为(-10.5±1.27)m V。此外,在进水磷素缺乏和充足两种情况下,系统的氨氮和化学需氧量(COD)的比降解速率分别为(110.03±0.48)、(132.23±0.31)mg NH+4-N·g~(-1)VSS·c~(-1)和(117.64±0.08)、(150.43±0.13)mg COD·g~(-1)VSS·c~(-1),即在磷充足的情况下颗粒化系统具有较好的有机污染物与氮素去除效果。由此可见,好氧颗粒污泥在处理畜禽养殖沼液时,化学除磷方法优化设定应考虑其出水磷素含量对后续生物法稳定性的作用影响,才可保证处理过程中集成工艺对有机质与氮素的处理效率及系统的稳定性。     

亚硝化型好氧颗粒污泥的培养

以人工配制的以葡萄糖为唯一碳源的高浓度氨氮废水为研究对象,在25～28℃条件下,结合亚硝化过程控制条件和好氧颗粒污泥的形成控制条件,培养得到了粒径为0.5～2.0mm、沉降速率为(70±10)m·h-1的颗粒污泥,颗粒存在稳定,具有良好的亚硝化特性,系统出水的硝化产物以NO2--N为主,NO2--N的积累率最高达79%,平均在65%以上。     

城市污泥堆肥过程中纤维素降解菌的筛选及鉴定

以哈尔滨市文昌污水处理厂的脱水污泥为试验材料,以稻壳作为调理剂,采用自行设计的卧式旋转式污泥好氧发酵装置对污泥好氧发酵过程中纤维素分解菌的筛选进行研究。从城市污泥堆肥的升温阶段分离得到两株纤维素降解真菌,通过形态特征观察、rDNA-ITS序列分析结果表明,两菌株分别为尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)和脉孢菌(Neurospora sp.),编号为B、E。对两株真菌的纤维素降解特性的研究表明,在以滤纸为唯一碳源的液体培养基中,第10天滤纸失重率分别达到了53%和39%。     

污泥衍生吸附剂对废水中酸性雪青的吸附特性研究

[目的]研究污泥衍生吸附剂对废水中酸性雪青的吸附特性.[方法]以污泥粉为原料,加入锯末,用氯化锌活化,高温热解制得一种污泥衍生吸附剂(碘值为462.36 mg/g),并研究了污泥衍生吸附剂对废水中酸性雪青的吸附特性.[结果]污泥衍生吸附剂对酸性雪青吸附动力学模型拟合结果表明,100、300、400 mg/L的酸性雪青溶液都符合假二级动力学模型,其R2都＞0.99; 100、300、400 mg/L的酸性雪青溶液到达平衡的时间分别是30、90、150 min,低浓度到达平衡的时间短,高浓度到达平衡时间长.根据热力学试验可以得出,其吸附过程在10、20、30℃下都可用Langmuir和Freundlich吸附模型很好地描述(其R2都＞0.99).根据其吸附过程与液膜扩散模型和颗粒内扩散模型的拟合情况,得到液膜扩散是其吸附过程的速率控制步骤,但不是唯一速率控制步骤,而颗粒内扩散并不是其过程的速率控制步骤.[结论]使用污泥衍生吸附剂吸附废水中酸性雪青具有可行性.