自养与异养颗粒污泥的特性比较

采用两个几何形状相同的SBR反应器(R1和R2),控制其负荷分别为2.4、0 kg-COD/(m3.d),以分别培养异养和自养好氧颗粒污泥并分析其特性。结果表明:R1的好氧颗粒污泥中存在大量丝状菌,以异养菌为主,而在R2中自养硝化菌为优势种群。颗粒强度测试结果表明,以丝状菌为骨架的异养颗粒污泥的强度要大于自养颗粒污泥的。R1、R2对NH+4-N的平均去除率分别为92%和87%。然而,异养颗粒污泥氧化氨氮的能力却弱于自养颗粒污泥,两者分别为108.2和579.7 mg/(gMLVSS.d)。另外计算表明,在R1的异养颗粒污泥中自养菌与异养菌的数量之比约为1∶8。     

好氧颗粒污泥处理高氨氮污水的半亚硝化研究

半亚硝化是高氨氮污水通过厌氧氨氧化(ANAMMOX)途径脱氮的基础和关键步骤。在序批式反应器(SBR)中接种好氧颗粒污泥(AGS)并处理高氨氮污水,研究了实现半亚硝化的可行性。首先通过调节水力停留时间及进水氨氮浓度实现稳定的短程硝化。进水NH+4-N约为220mg/L时,对NH+4-N的去除率达到98%左右,亚硝态氮积累率(NAR)约为95%,并能够保持稳定运行。此后通过缩短水力停留时间为6 h可控制反应器出水NH+4-N/NO-2-N值在1.0左右,满足ANAMMOX对进水水质的要求。在氨氮氧化过程中NO-3-N浓度基本保持不变,氨氧化菌(AOB)为优势硝化菌群;扫描电镜表明颗粒污泥中主要是球菌、短杆菌,符合AOB的形态特征。     

外源添加氨氮对污泥自热高温好氧消化性能的影响

针对污泥自热高温好氧消化过程产生大量氨氮,进而影响其消化性能的问题,通过外源投加不同浓度氨氮来考察其对污泥自热高温好氧消化性能的影响。结果表明,外源添加1 000mg/L氨氮的处理在消化第12天时对VS的去除率达到38.04%,与对照相比,提前9 d满足污泥稳定化要求。合适浓度的NH+4-N对微生物降解SCOD有促进作用,高浓度NH+4-N对其具有抑制作用;合适浓度的NH+4-N对微生物降解短链脂肪酸具有促进作用;外源添加氨氮对污泥自热高温好氧消化过程中磷的代谢影响较小。     

硝化颗粒污泥的培养及其硝化性能研究

在连续流上流式好氧反应器中接种厌氧颗粒污泥进行硝化颗粒污泥的培养及其硝化性能研究,结果表明,通过逐步提高进水N/C值能培养出高活性硝化颗粒污泥;进水氨氮浓度对系统的硝化性能没有显著影响,系统对氨氮的去除率85%;当氨氮容积负荷0.40kgNH4+-N/(m3.d)时,系统实现短程硝化,亚硝酸盐氮积累率平均高达83%。     

高氨氮、偏碱性条件下好氧颗粒污泥的培养及其特征

在高氨氮、偏碱性条件下培养好氧颗粒污泥,并对其特征进行了研究。结果表明,在高氮氮、偏碱性条件下,好氧颗粒能够在一周内出现,一个月内形成稳定的颗粒化污泥。偏碱性条件有效地抑制了丝状菌的生长,形成的颗粒污泥直径小、密实;且在颗粒形成过程中污泥流失少,SVI值波动不大。在好氧颗粒污泥稳定阶段,60%的颗粒污泥粒径为0.3～0.6 mm,绝大部分的颗粒污泥含水率和沉降速度分别在94%和25 m/h左右。同时,在高氨氮生长压条件下培养出的好氧颗粒污泥具有较强的硝化和反硝化能力,其比硝化速率、比反硝化速率分别为0.41 kgNH4+-N/(kgMLSS.d)和0.435 kgNOx--N/(kgMLSS·d)。     

平均粒径对好氧颗粒污泥脱氨效果的影响

将R1和R2间歇序批式反应器（SBR）中平均粒径大小分别为1 300 μm和900 μm的脱碳好氧颗粒污泥接种硝化活性污泥,以提高系统氨氮脱除率。试验结果表明,R2中的小平均粒径好氧颗粒污泥,经2周后氨氮脱除率达到90%以上;而R1中的大平均粒径好氧颗粒污泥,经3周半后氨氮脱除率才达到相同水平。平均粒径小的好氧颗粒污泥比表面积大,接种活性污泥附着量大,渗透接种至颗粒污泥中快,因而系统氨氮脱除速率增加迅速。系统周期分析表明,虽然R1中大粒径好氧颗粒污泥0.033 d-1 的硝化速率小于R2中小颗粒污泥0.060 d-1 的硝化速率,其10 g/l 的污泥浓度大于小粒径颗粒污泥6 g/l的污泥浓度,从而导致两个系统的氨氮脱除时间相同,即2.5 h。由于R1中大粒径好氧颗粒污泥内部缺氧区相对小粒径好氧颗粒污泥大,其脱氮效率（64.7%）相对小颗粒污泥脱氮效率（57.3%） 高一些。     

有机负荷对好氧颗粒污泥反应器运行性能的影响

本试验研究了有机负荷对好氧颗粒污泥反应器运行性能的影响。试验结果表明:有机负荷控制在0.48～0.96kg/(m~3·d)运行时,颗粒污泥内微生物活跃度较高对废水中污染物降解效果较好,COD、NH_4~+-N、TN和TP平均去除率分别为97.16%、98.02%、86.82%和95.97%。有机负荷太高或太低都不能实现颗粒污泥对污染物的处理效果,只有合适的有机负荷范围能够有效维持好氧颗粒污泥反应器运行的稳定性,实现对COD、氨氮、TN和总磷的处理且具有较好的去除效果。     

好氧颗粒污泥技术用于味精废水处理的研究

以厌氧颗粒污泥为接种污泥,采用人工模拟废水在SBR反应器内培养好氧颗粒污泥,35 d后颗粒污泥成熟,反应器对COD和NH4+-N的去除率分别高于95%和99%。采用该反应器处理味精废水,当COD、NH4+-N的容积负荷分别为2.4、0.24 kg/(m3.d)时,对COD、NH4+-N和TN的去除率分别在90%、99%和85%左右,且颗粒污泥未出现解体的现象。以厌氧颗粒污泥为接种污泥、味精废水为进水,在与上述相同条件下培养好氧颗粒污泥,经过60 d的培养,反应器内的污泥以絮状污泥为主,该系统对COD、NH4+-N和TN的去除率分别为85%、99%和70%。     

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1.1 mm,平均沉降速率为1.9 cm.s-1,SVI在18.2~31.4 mL.g-1之间,对氨氮的去除率达95%,亚硝酸盐积累率维持在80%~90%。颗粒污泥形成后,氨氧负荷达到了0.045 5 kgNH4+-N(kg MLSS.d)-1,与启动期相比,提高了4.55倍。分子生物学FISH技术对颗粒污泥菌群结构的定量分析表明,AOB占全部菌群的14.9%左右,NOB占0.89%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。     

A/O生物膜工艺处理煤气废水的试验研究

采用A/O生物膜工艺处理煤气废水,考察了污泥负荷、硝化负荷、硝化液回流比及污泥龄对处理效果的影响.结果表明,A/O生物膜工艺可有效去除煤气废水中的NH4+-N和有机物.当进水COD为2 000 mg/L、进水流量为0.5 m3/h、硝化液回流比为4、污泥龄为30 d、污泥负荷为0.8 kgCOD/(kgVSS·d)、硝化负荷为0.08 kgNH4+-N/(kgVSS·d)时,系统稳定运行2个月后,出水的COD、BOD5、NH4+-N浓度分别为157、4.9、12.5 mg/L,去除率分别为92%、99%和93%.