污泥膨胀关键菌-微丝菌的研究进展

丝状细菌的过度繁殖常引起大量的泡沫并引发污泥膨胀,其中微丝菌是最经常引起丝状细菌污泥膨胀的一种关键菌。综述了影响微丝菌生长的条件、微丝菌的生理生态特性、分子生物学技术在微丝菌研究中的应用和微丝菌的控制措施四个方面的最新研究进展,并对后续有关微丝菌的研究进行了展望。     

丝状菌污泥膨胀的微观研究方法进展

污泥膨胀是一个世界难题.尽管各国科学家们对污泥膨胀问题做了大量的研究.但却至今还没有一种较为彻底的解决方法.由于存在缺陷,药剂法只适合临时应急使用.控制污泥膨胀通用方法的缺乏.使研究者开始关注丝状菌的微观研究.目前,研究丝状菌污泥膨胀的热点之一是鉴别出引起污泥膨胀的特定丝状菌.然后应用PCR扩增技术、原位杂交技术以及微电子自动射线照相等技术研究这些特定丝状菌的生理生态特征,试图找到可以避免这些特定丝状菌引起膨胀的方法,采取一定的措施来限制这些丝状菌过度生长.     

膜生物反应器中污泥膨胀与生物泡沫的形成与控制研究进展

总结了近年膜生物反应器内丝状菌污泥膨胀和生物泡沫问题的研究现状,对二者的形成机理做了对比分析,讨论了丝状菌污泥膨胀和发泡的影响条件,并在此基础上提出了相应的控制技术.丝状菌的过度增殖是膜池内污泥膨胀和发泡问题的主要原因,研究丝状菌生长的影响条件,探索实际工程中控制其生长的技术措施,有利提高膜组件的使用寿命,降低膜生物反应器的运行成本.     

丝状菌特性、功能及其控制与利用

污泥膨胀问题普遍并长期存在于全球污水处理厂中,是制约活性污泥工艺发展的难题之一。尽管国内外的研究者对污泥膨胀做了大量的研究,但仍然没有找到一个可行的全面的解决办法。本文总结了新近丝状菌的鉴定和表征方面的研究成果;分析了丝状菌的特性及其功能,结合丝状菌形成的诱因,提出了预防控制丝状污泥膨胀的工程化手段与最新工艺。同时,文章结合当前国内外最新研究结果,提出了需对丝状污泥进行控制与利用相结合的新方向。     

活性污泥膨胀的机理及控制措施的研究

在污水处理中活性污泥法是最为普遍的处理工艺。而丝状菌污泥膨胀是该工艺运行中最易发生，危害最大的问题。本文从丝状菌种类，污水水质条件的多方面分析了产生污泥膨胀的原因和机理。并归纳了污泥膨胀的控制措施。     

丝状菌污泥膨胀简化机理模型

针对引发丝状菌污泥膨胀的因素较多且其机理模型难以表达的问题，从丝状菌生长动力学角度提出了一种污泥体积指数（SVI）简化机理模型。首先，通过研究丝状菌污泥膨胀的形成过程，分析引发丝状菌污泥膨胀的影响因素，获得了影响因素与SVI之间的关系；其次，确定影响SVI的主要因素，设计出SVI的简化机理模型，并利用数据分析和统计方法校正了模型中的参数；最后，将该简化模型应用于实际污水处理厂，实验结果显示该模型能够较好地反映丝状菌污泥膨胀发生过程，获得较高的SVI预测精度。     

温度对污泥膨胀的贡献关系及丝状菌演替规律

设置2组序批式(SBR)反应器,在不同温度条件下探究了温度与污泥膨胀的关系,并结合传统方法和FISH技术对污泥膨胀过程中丝状菌的种类及数量变化进行了分析。实验证明,低温条件下污泥膨胀更严重,且在污泥膨胀严重时,丝状菌种类单一;在污泥膨胀过程中,存在一定程度的丝状菌演替。     

氧化沟污泥膨胀控制技术研究

以实际氧化沟工艺污水处理厂为对象,研究了氧化沟污泥膨胀特性;以小试模拟试验系统为对象,分别研究了投加季铵盐、PAM和次氯酸钠以及调整运行工艺参数等对氧化沟污泥膨胀的控制效果。试验结果表明,实际污水处理厂的丝状细菌为微丝菌（Microthrix parvicell）;在连续投加50 mg/L的季铵盐2 d以后,污泥膨胀问题得到有效控制;用2 mg/L的PAM控制氧化沟污泥膨胀较适宜,较短的时间内即可有效控制;30 mg/g MLSS的次氯酸钠可以使处于膨胀状态的氧化沟系统快速得到控制;提高氧化沟的溶解氧含量和污泥负荷,有助于抑制污泥膨胀和丝状菌增殖。     

碳源类型对污泥沉降性能及丝状菌生长的影响

污泥膨胀的发生与进水水质和运行工况密切相关,为弄清碳源类型是否会引发污泥膨胀,以及不同碳源是否会导致不同的优势丝状菌,在3个严格控制运行条件的序批式反应器中,分别采用乙酸钠、葡萄糖、淀粉作为碳源,研究了碳源类型对污泥沉降性能及丝状菌生长的长期影响.当反应器内底物浓度梯度低导致微生物贮存能力下降时,乙酸钠、葡萄糖作碳源的...     

低溶解氧丝状菌污泥微膨胀在SBR中的可行性

为了考察污泥微膨胀低能耗方法在间歇序批式(SBR)反应器中应用的可行性,采用实际生活污水进行试验,研究了污泥膨胀的启动、过度膨胀的抑制以及微膨胀的维持方法。结果表明,在pH7.0～8.0,温度(23±0.5)℃时,连续进水和单纯设置好氧段可以快速启动低氧丝状菌污泥膨胀。减少好氧时间和设置前置缺(厌)氧段可以有效地抑制丝状菌繁殖。微膨胀启动成功后,根据反应条件及处理要求的改变及时调整SBR运行方式,可将系统稳定地维持在微膨胀状态。低氧微膨胀状态下处理实际生活污水,出水氨氮浓度、磷浓度和悬浮物浓度(SS)可分别控制在4.5mg.L-1、0.2mg.L-1和5.0mg.L-1以下。每周期中联合利用DO、pH等在线参数可以实时了解系统生化反应的进程。     

耐盐污泥丝状菌污泥膨胀的发生、控制与利用

为研究耐盐污泥膨胀发生的原因、过程以及控制方法,利用革新MUCT工艺重点考察了10 mg.L-1盐度长期驯化的耐盐污泥在低溶解氧条件下发生污泥膨胀的过程。通过不同方式进行控制,同时比较膨胀前后系统对有机物和氮磷的去除能力,结合污泥微膨胀节能理论提出利用污泥微膨胀提高含盐污水生物处理效率的方法。结果表明:耐盐污泥在长期低溶解氧条件下会发生膨胀;盐度降低导致污泥膨胀加剧;提高盐度可有效抑制其膨胀;当好氧2段溶解氧(DO2)维持在1.0 mg.L-1,好氧1段溶解氧(DO1)维持在2.0 mg.L-1时,污泥容积指数(SVI)维持在190~210 ml.g-1之间,稳定处于微膨胀状态。微膨胀状态下系统出水浊度大大降低,可以利用低氧微膨胀状态提高含盐污水处理效率。     

Extracellular polymers in activated sludge and stable foams

The hydrophobicity and surface polymer extracellular polymer characteristics of a range of foams and mixed liquor samples were examined and the species involved studied. The results show that, for samples dominated by Microthrix parvicella, the hydrophobicity of the solids was linearly related to the uronic acid content of the extracellular polymer polysaccharide. The stability of foams was increased significantly with the addition of polyvalent metal ions to the mixed liquors producing the foams.     

聚合氯化铝在控制印染废水活性污泥泡沫和膨胀中的应用

文章对某印染污水处理厂好氧池发生泡沫和污泥膨胀的原因进行了初探,发现污泥膨胀和泡沫主要由于酸化水解出水硫化物偏高促使硫代谢丝状菌的过量增殖而引起。在实际应用中,投加适量聚合氯化铝在控制泡沫和污泥膨胀发生取得良好的效果。     

低溶解氧膨胀污泥沉降性能的恢复研究

溶解氧是影响丝状菌污泥膨胀的重要因素之一.以石化废水和啤酒废水为处理对象,对低溶解氧污泥膨胀进行了污泥沉降性能恢复的试验研究.结果表明,在较高的DO浓度下运行,能使膨胀污泥的沉降性能恢复到良好状态,且恢复时间及恢复速率均与污泥膨胀程度呈正相关关系.污泥负荷是影响膨胀污泥沉降性能恢复的因素,在一定低污泥负荷下,通过提高DO浓度并不能使低DO膨胀污泥的沉降性能得到有效恢复.     

膨胀颗粒污泥的恢复及其基质降解动力学

为实现丝状菌膨胀的好氧颗粒污泥（AGS）的修复,通过在序批式活性污泥（sequencing batch reactor activated sludge process,SBR）反应器中设置厌氧生物选择段以抑制丝状菌生长,并研究了修复过程中污泥基质降解动力学参数变化。膨胀AGS表面包裹了大量丝状菌（污泥体积指数SVI高达186.56mL/g）,但恢复过程中膨胀AGS的比例逐渐减少,表面逐渐变得清晰、规则,21d时污泥膨胀趋势已完全得到遏止,最终AGS的污泥沉降比SV₃₀/SV₅、SVI和颗粒化率分别为0.92、48.74mL/g及92.79%,并表现出良好的污染物去除效果。通过双倒数法拟合得到丝状菌膨胀AGS的饱和常数和最大比增长速率分别为75.67mg/L、0.47h^–1,该值略高于普通活性污泥,但远低于恢复稳定后AGS的354.47mg/L、1.43h^–1。因此,在厌氧生物选择段创造的高底物浓度环境下,AGS中菌胶团细胞可优先获得基质并实现增殖,而丝状菌由于生长受到抑制而逐渐被淘汰,最终在22d内实现膨胀AGS的修复。