活性炭粉末对好氧颗粒污泥形成及性能的影响研究

在SBR反应器中,以普通絮状活性污泥作为接种污泥,采用模拟豆浆废水培养好氧颗粒污泥,研究投加活性炭粉末的粒径大小及曝气量、沉降时间对好氧颗粒污泥形成的影响．实验结果表明,好氧颗粒污泥最佳培养条件为上升速度1．4cm／s、沉降时间2min、活性炭粉末粒径140目,14d污泥颗粒化．培养成熟的好氧颗粒污泥表面与内部可见活性炭;颗粒污泥表面由较多交织缠绕的丝状菌和大量的菌体而组成,内部呈孔隙、层状结构,发现有兼性厌氧球菌;具有较好的机械强度,沉降速度为普通活性污泥的5倍以上．污泥全部颗粒化后,COD负荷达2．6～3．2g／L·d,COD去除率达到70％～94％．     

好氧颗粒污泥的培养及基质降解和污泥生长动力学分析

在SBR反应器中以葡萄糖为唯一碳源,以普通絮状活性污泥为接种污泥培养好氧颗粒污泥,36d后形成好氧颗粒污泥,粒径2～5mm,对COD去除率保持在90％．对形成的好氧颗粒污泥进行基质降解和污泥生长动力学研究,得到好氧颗粒污泥基质降解动力学参数Ks／485．0（mg·L^-1）,Vmax／1．2h^-1,生长动力学参数Y／0．156kgMLVSS／COD,Kd／0．30d^-1．     

由EGSB厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的工艺探讨

为探讨EGSB厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的工艺，在SBR反应器中以葡萄糖为碳源，EGSB厌氧颗粒污泥为接种污泥，好氧条件运行．观察污泥颗粒形态、结构变化，监测COD，TP，TN，SS，研究厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的过程．研究发现此过程中厌氧颗粒污泥起了一种载体作用．污泥浓度、粒径先降低后增加，沉降性能先降低后提高，45d后逐渐稳定．培养出的好氧颗粒污泥与接种颗粒污泥相比在粒径、结构等方面有一定变化．稳定后的颗粒污泥具有良好的脱氮除磷功能，COD去除率稳定在94％左右，TP去除率80％以上，TN去除率75％以上．     

好氧颗粒污泥形成机理及其去污效果

在2个相同的序批式活性污泥反应器(SBR)中利用不同机理,以絮状活性污泥为接种污泥,培养出了2种性质不同的好氧颗粒污泥.R1反应器利用丝状菌假说,得到SVI值为35~45mL/g、粒径分布在2.0~4.0mm之间的好氧颗粒污泥;R2反应器利用胞外多聚物(EPS)假说,得到SVI值为30mL/g、粒径分布在1.0~1.6mm之间的好氧颗粒污泥.结果表明:两者对污染物有良好的去处效果,COD去除率都达到了95%以上,TN的去除率也分别达到60%和50%.     

短程硝化颗粒污泥的培养与特性分析

在SBR反应器中,接种普通活性污泥,以沉降时间为选择要素,逐渐提高氨氮负荷成功培养了以氨氧化细菌（AOB）为优势菌的好氧硝化颗粒污泥,其形态近似为球形或椭圆形,平均粒径1．1mm,平均沉降速率为1．9cm·S-1,SVI在18．2～31．4mL·g-1之间,对氨氮的去除率达95％,亚硝酸盐积累率维持在809／6～90％。颗粒污泥形成后,氨氧负荷达到了0．0455kgNH4＋-N（kgMLSS·d）-1,与启动期相比,提高了4．55倍。分子生物学FISH技术对颗粒污泥茵群结构的定量分析表明,AOB占全部茵群的14．9oA左右,NoB占0．89oA左右。反应初期高FA和反应后期高FNA的共同作用可能是该研究中实现和维持稳定短程硝化的关键。     

SBR反应器中好氧颗粒污泥的培养及性能试验

以厌氧颗粒污泥为接种泥,采用人工配制的模拟生活污水,在SBR反应器中成功培养出好氧颗粒污泥。试验表明：以二次成核说作为理论支持,通过提高COD负荷和逐渐减少污泥沉降时间所造成选择压促进好氧颗粒污泥的形成。所形成的颗粒结构密实,沉降性能好,生物活性高,外表呈橙黄色,粒径在0.5-1 mm,SVI为40 mL/g,MLSS为7 037 mg/L。该SBR系统对COD、氨氮的去除率均达到95%以上,对TP的去除率也达到80%,具有良好的同步脱氮除磷效果。     

好氧颗粒污泥的培养及基质降解和污泥生长动力学分析

在SBR反应器中以葡萄糖为唯一碳源,以普通絮状活性污泥为接种污泥培养好氧颗粒污泥,36d后形成好氧颗粒污泥,粒径2～5mm,对COD去除率保持在90％. 对形成的好氧颗粒污泥进行基质降解和污泥生长动力学研究,得到好氧颗粒污泥基质降解动力学参数Ks/485.0(mg·L^-1),Vmax/1.2h^-1,生长动力学参数Y/0.156kgMLVSS/COD,Kd/0.30d^-1.     

反硝化除磷颗粒污泥的培养与除磷性能

以普通絮状污泥为接种污泥,人工配制生活污水,采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式,通过在缺氧段投加硝酸盐氮和控制选择压,经98 d的培养与调整在SBR中获得具有反硝化除磷功能的颗粒污泥.稳定运行的颗粒污泥粒径主要在0.3～0.5 mm,SVI约为45 mL/g,ρ(MLSS)约为4 000 mg/L.具有反硝化除磷功能的颗粒污泥对COD、氨氮和磷酸盐的去除率分别可达88%、96%和90%.通过分析磷的去向及X射线衍射检测结果可知存在颗粒污泥的磷酸盐沉淀除磷现象.培养的反硝化除磷颗粒污泥除生物除磷外,还具有磷酸盐固化于污泥颗粒方式除磷.     

Biological Nitrogen Removal by Alternating Anoxic/aerobic CAST Treating Municipal Wastewater With a Low pCOD/pTN Ratio

以低pCOD／pTN生活污水为处理对象,在连续和分段2种进水方式下分析了交替缺氧／好氧循环式活性污泥法工艺的脱氮性能及曝气需求量,并研究了分段进水方式下pH、PDO和氧化还原电位（oxidation reduction potential,ORP）的变化规律．结果表明,连续进水方式下,系统TN平均去除率75．1％,系统因长期低负荷运行而发生污泥膨胀,污泥容积指数（sludge volume index,SVD平均值为229mL／g,同时,曝气量升至0．56m^3／h时,才能使NH4^＋-N去除率大于99％;采用分段进水方式时,系统TN平均去除率可提高至81．5％,污泥沉降性能良好,并且曝气量降至0．24m^3／h时,系统NH4^＋-N去除率仍大于99％,节省了运行费用．此外,当采用分段进水时,反应区内的pH值、pDO和ORP值曲线有较明显的变化规律,并与反应区内污染物浓度的变化有着较好的相关性。     

好氧颗粒污泥技术处理实际小区污水

用好氧颗粒污泥（AGS）和好氧颗粒污泥膜生物反应器（AGSMBR）两种体系处理实际小区污水,对其处理效果进行了对比研究．当进水CODcr浓度为300～500mg／L,TN浓度为40～50mg／L时．AGS系统和AGSMBR系统出水的CODCr,TN浓度的平均值分别为40．0mg／L、11．4mg／L和20．0mg／L、8．9mg／L,相应的去除率分别为90．0％,77．7％和95．0％,82．7％．结果表明：两者对小区污水CODCr和TN的去除均取得很好的效果,而AGSMBR出水水质略好．好氧颗粒污泥能减缓膜污染,但对膜组件的作用并不明显．对于小区污水处理而言,AGS系统比AGSMBR系统更具优势．     

微氧条件下培养AOB-Anammox颗粒污泥

采用絮状硝化污泥和厌氧氨氧化颗粒污泥为接种污泥,利用膨胀颗粒污泥床反应器,在微氧曝气条件下,培养自养脱氮(氨氧化AOB-厌氧氨氧化Anammox)颗粒污泥.在无机高氨氮进水条件下,维持反应器运行58 d,成功培养出AOB-Anammox颗粒污泥.在模拟生活污水条件下,颗粒污泥脱氮效果稳定,氨氮和总氮去除率最高可达92.3%、71.2%,平均总氮去除负荷达1.237 kg·N/(m~3·d).SEM及FISH结果表明:AOB-Anammox颗粒污泥微生物组成以2种菌群为主,AOB细菌密集排布于颗粒污泥表面,Anammox细菌均匀分布在颗粒污泥内部.     

两种不同运行方式下好氧颗粒污泥培养及污染物去除性能对比研究

为了解决单一负荷或逐步提高负荷下培养颗粒污泥所需时间较长、污染物去除不稳定的问题,本文提出采用交替改变进水碳氮负荷方式,研究好氧颗粒污泥(AGS)形成过程及污染物去除效果。通过设计进水/曝气/沉淀/排水（S1反应器）和进水/曝气/停曝/曝气/停曝/曝气/沉淀/排水（S2反应器）两种运行方式培养好氧颗粒污泥,对比分析颗粒污泥形成过程中污泥形态变化、污泥沉降性能及对污染物去除情况。结果表明,S1反应器在第84天、S2反应器在第78天均可形成平均粒径为0.5mm的颗粒污泥,第115d时两个反应器内颗粒污泥的平均粒径分别为0.85mm、0.97mm。S1、S2反应器内的MLSS、SVI的质量浓度分别达到了4.94g/L-1、5.895g·L-1和80mL/g、46mL/g,S2运行方式下,形成的颗粒污泥更有利于微生物的生长,使反应器内维持较高的生物量且沉降性能更优。两种运行模式下COD、NH4+-N的去除效果变化甚微,TN、PO43--P去除效果差异较明显。S1运行方式下COD、NH4+-N、TN、PO43--P去除率分别为90.0%、99.7%、74.5%和85.0%,S2运行方式下COD、NH4+-N、TN、PO43--P去除率分别为94.0%、99.9%、94.4%和95.0%,与前者相比COD、NH4+-N、TN、PO43--P去除率分别增加了4.0%、0.2%、19.9%和10.0%。因此,进水碳氮负荷同步交替变化-进水/曝气/停曝/曝气/停曝/曝气/沉淀/排水方式可在更短的时间内培养出粒径更大、污染物去除性能更优的好氧颗粒污泥。     

絮状污泥接种启动UASB污泥性能的研究

采用自制的UASB反应器组装厌氧反应处理系统,以絮状污泥进行接种后启动后,研究了UASB反应器的启动运行过程及其内部污泥的性质,通过污泥产甲烷活性和反应器最大容积负荷的计算,可以看出以絮状污泥接种UASB启动后,可以有效形成成熟的颗粒污泥,并且通过对比实验表明,在反应器启动初期添加颗粒活性炭物质,有助于UASB的快速启动,反应器内形成的颗粒污泥性能优于未加添加剂条件下成熟的颗粒污泥,且系统处理效率稳定.     

半短程硝化-厌氧氨氧化处理污泥消化液的脱氮研究

采用实验室规模的半短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺,研究了对高氨氮、低ρ(C)/ρ(N)污泥消化液的处理能力.结果表明,在A/O反应器中,短程硝化在温度9～20℃、平均ρDO=5.4 mg/L、SRT值为30 d左右时,进水氨氮负荷0.64 kg/(m3.d)的条件下,经过29 d得以实现,通过控制游离氨ρFA>4 mg/L时,此后,从30—96 d,出水亚硝氮累积率维持在70%左右;短程硝化实现之后,进而实现了半短程硝化,出水氨氮与亚硝氮浓度比维持在1∶1.32左右;采用UASB反应器,接种由好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥、氧化沟活性污泥及短程硝化活性污泥组成的混合污泥,在避光、厌氧、(30±0.2)℃、pH=7.3～7.9条件下,以污泥消化液经短程硝化处理后的出水为进水,初期进水氨氮、亚硝氮容积负荷分别为0.07、0.10kg/(m3.d),经过24d运行,氨氮和亚硝氮开始出现同步去除现象,195 d时总氮去除负荷达1.03 kg/(m3.d);待半短程硝化运行稳定和厌氧氨氧化反应成功启动后,将二者联立并运行了105 d,最终总氮去除率达到70%.     

底物种类和浓度对好氧颗粒污泥丝状菌膨胀的影响

在序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)内以蔗糖为底物培养好氧颗粒污泥(aerobic granularsludge,AGS),考察了底物种类和浓度对AGS培养和稳定维持的影响.在反应器运行的最初阶段,以蔗糖为唯一碳源,进水ρ(COD)为600~900 mg/L,10 d后形成了结构较为密实的AGS,平均粒径为1.15±0.14 mm,污泥指数SVI在90 mL/g左右;AGS稳定维持23 d后,ρ(COD)由900 mg/L增加到1 200 mg/L,AGS表面出现了大量丝状菌,AGS平均丝状化程度Δ值最大达到了1.69±0.23 mm,SVI增加至175 mL/g.为克服AGS丝状菌膨胀,以蔗糖+蛋白胨(1∶1)的混合底物代替单一底物,AGS表面的丝状菌逐渐减少,34 d后AGS表面"光滑",AGS丝状菌膨胀得到抑制,Δ值逐步下降至1.00±0.01 mm.ρ(COD)从600 mg/L增加至1 200 mg/L,AGS依旧保持稳定,未出现丝状菌大量繁殖的现象.本研究表明,单一底物培养AGS在负荷较高时容易出现丝状菌膨胀,而混合底物可以抑制AGS丝状菌膨胀,有利于AGS的稳定维持.