好氧颗粒污泥处理印染废水的特性探究

在柱状序批式反应器内调查了好氧颗粒污泥处理印染废水的可行性,并考察进水有机负荷率（OLR）对颗粒污泥形成规律及COD、氨氮的去除影响。结果表明,当进水OLR由1.0 kg/（m³·d）升高至7.0 kg/（m³·d）时,颗粒污泥质量浓度呈现上升趋势。当进水OLR为5.0 kg/（m³·d）时,颗粒污泥系统沉降性最好,污泥沉降指数(SVI₃₀)仅为52.6m L/g。此外,进水OLR影响颗粒污泥粒径分布、胞外聚合物（EPS）含量及组分。当进水OLR为5.0 kg/（m³·d）时,颗粒污泥粒径主要分布于0.9～1.2 mm,且占比38.5%,EPS的含量升高至81.3 mg/g,显著高于其他进水OLR组别。进水OLR变化主要影响EPS内蛋白质（PN）含量变化,而对多糖（PS）含量变化影响较小。进水OLR能影响颗粒污泥处理印染废水中污染物的去除,当进水OLR为5.0 kg/（m³·d）时,COD和氨氮去除率最高,且分别为79.5%和85.6%,而进水OLR对浊度...     

典型兽用抗生素对颗粒污泥处理畜禽养殖废水性能的探究

为探究典型兽用抗生素土霉素对颗粒污泥处理畜禽养殖废水性能的影响，构建了中试规模的反应器，在中温条件下，探究了不同土霉素暴露浓度对颗粒污泥运行效能的影响并揭示了相关影响机制。结果表明，高浓度土霉素降低了颗粒污泥去除COD、氨氮及磷酸盐的去除效率，而低浓度土霉素对COD和氨氮去除无明显影响但降低了磷酸盐的去除。此外，高浓度土霉素暴露导致颗粒污泥的沉降性下降，但未引发污泥膨胀。土霉素暴露提高了颗粒污泥内胞外聚合物（EPS）的含量，尤其当土霉素浓度为5.0 mg/L时，EPS含量提高至185 mg/g，显著高于对照组和低浓度土霉素暴露组别。土霉素能影响颗粒污泥内微生物群落结构，高浓度土霉素降低了Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度，但提高了Chloroflexi的相对丰度，这也是高浓度土霉素降低颗粒污泥去除污染物的重要原因。本研究结果对好氧颗粒污泥处理含土霉素畜禽养殖废水提供一定的数据支撑和理论依据。     

温度对颗粒污泥处理畜禽养殖废水脱氮除磷效果的影响

建立序批式反应器,分析了不同温度下颗粒污泥对畜禽养殖废水脱氮除磷的影响。结果表明,颗粒污泥可有效处理畜禽养殖废水,并当温度由10℃提高至30℃,化学需氧量(COD)、氨氮及总磷(TP)的去除效率分别由70.6%～72.8%提高至80.6%～81.3%,71.2%～75.5%提高至85.6%～88.9%,75.8%提高至81.4%。此外,温度升高,促进了颗粒污泥的浓度及沉降性,促进了颗粒污泥内胞外聚合物(EPS)的含量,尤其是蛋白质(PN)的含量,当运行温度由10℃提高至30℃,PN的含量由46.5 mg/g升高至59.6 mg/g,元素分析表明温度升高促进了颗粒污泥内Na和Mg的百分比。     

揭示曝气模式影响营养盐去除及污泥特征的机制

设置了不同曝气方式，考察了运行模式（连续和间歇）对低表观气速好氧颗粒污泥（AGS）处理城镇低C/N废水过程中污泥特征及污染物去除规律的影响。研究表明，间歇曝气利于AGS的快速形成及污染物的去除。间歇曝气运行时AGS内污泥浓度混合液悬浮固体（MLSS）高达5.1～5.6 g/L，挥发性悬浮固体（VSS）/MLSS为0.72～0.75，粒径为741～758μm，均高于连续曝气组别。此外，间歇曝气提高了AGS内胞外聚合物（EPS）含量提高至57.6 mg/g，其中蛋白质（PN）含量变化不明显而多糖（PS）含量增加显著。EPS含量提高提高了AGS的机械强度。间歇曝气能提高AGS对化学需氧量（COD）、总氮（TN）及总磷（TP）的去除，且稳定时期去除率分别高达94.6%～95.2%、82.5%～85.3%和86.5%～89.5%，均高于连续曝气组别。典型周期研究发现间歇曝气提高了AGS对COD的去除及厌氧期TP的释放，提高了微生物的代谢活性。     

A/O模式好氧颗粒污泥处理畜禽废水及温度影响

以畜禽养殖废水厌氧消化沼液为对象,探究不同运行温度对颗粒污泥培养及处理畜禽废水沼液中污染物的影响。结果表明,运行温度能影响颗粒污泥的形成及主要特征。当运行温度为30℃时,颗粒污泥稳定时期污泥体积指数(SVI)61 mL/g,低于其他组,总悬浮固体(TSS)的质量浓度为8.31 g/L,ρ(VSS)/ρ(TSS)也达到最大0.76。胞外聚合物(EPS)的质量分数为144.8 mg/g,对应蛋白质、多糖质量分数比为1.31。当运行温度由10℃提高至30℃时,颗粒污泥对COD、NH_4~+-N去除率提高;而进一步提高至40℃时,COD和NH_4~+-N去除率下降。运行温度为20℃和30℃时,颗粒污泥对PO_4~(3-)-P的去除效率高达92.5%和92.4%,显著高于其他组别。     

有机负荷对UASB处理高浓度食品废水厌氧制氢及反应器运行特征的影响

针对有机负荷率（OLR）对高浓度食品废水厌氧产氢性能不明确的现状，在25℃下，开展了UASB处理不同OLR食品有机废水厌氧产期及反应器运行特征的探究。结果表明，OLR提高利于颗粒污泥浓度增加，OLR由20gCOD/（L·d）提高至50 gCOD/（L·d），污泥质量浓度由8.4～8.6 g/L提高至10.8～11.2 g/L。此外，OLR在40.0 gCOD/（L·d）时，COD去除率最高为92.5%～94.2%，氢气产量最大为38.9～40.3 mL/gVSS，远高于其他工况。OLR还对污泥特征具有显著影响。进水OLR由20 gCOD/（L·d）提高至40 gCOD/（L·d）时，胞外聚合物（EPS）的含量由101 mg/g提高至121 mg/g,EPS含量增加率约为50%。过量OLR导致系统内酸化严重降低pH影响了微生物活性。研究结果为UASB处理高浓度有机废水提供了一定的理论依据和数据支撑。     

好氧颗粒污泥处理锅炉废水污泥特征及营养盐去除规律探究

为了探究好氧颗粒污泥处理锅炉废水的可行性,以活性污泥为接种污泥,构建了好氧颗粒污泥反应体系,以预处理后的锅炉废水和颗粒污泥为分析对象,探究了颗粒污泥处理锅炉废水过程中污泥特征的变化规律,分析了颗粒污泥对锅炉废水营养盐的去除特征。结果表明,颗粒污泥内混合液总固体(MLSS)不断升高,稳定运行时MLSS浓度高达5.2～5.7 g/L,MLVSS/MLSS约在0.71～0.73,颗粒污泥沉降性能好,SVI₃₀在41～53 mL/g波动。锅炉废水的处理提高了颗粒污泥胞外聚合物内蛋白质(PN)的含量,稳定时期PN含量在88.5～89.2 mg/g,约是初始值的1.34倍。颗粒污泥对锅炉废水中营养盐具有良好的去除率,稳定时期,COD、氨氮及硫酸盐的去除率分别高达93.5%～95.2%、91.2%～91.6%及74.6%～79.8%。好氧颗粒污泥处理燃煤锅炉废水具有良好的可行性。     

铁盐对好氧颗粒污泥处理含盐废水去除污染物及颗粒化进程的影响

为探究铁盐对好氧颗粒污泥（AGS）处理含盐废水污染物去除规律及颗粒化进程的影响，在中温条件下建立两个小试规模的反应器，通过改变进水盐度及铁盐含量，研究了磁性氧化铁对AGS去除污染物及颗粒化进程的影响，解析了铁盐及盐度胁迫下微生物群落的响应特征。结果表明，铁盐存在能缓解盐度对微生物抑制并加速污泥颗粒化。进水盐度为1.8%时，铁盐存在组内出水COD为17.2～26.5 mg/L。此外，铁盐存在组别内盐度对颗粒污泥胞外聚合物（EPS）增殖量较少，但促进了污泥粒径的增大，并提高了污泥沉降性。在盐度为1.8%时，铁盐组别内EPS含量为83.6 mg/g，污泥体积指数（SVI）降低至96.4 mL/g。此外，铁盐存在提高了颗粒污泥处理含盐废水中的Firmicutes和Nitrospirae的相对丰度至20.2%和4.5%。研究结果为AGS高效处理含盐废水提供了一定的理论依据和数据支撑。     

好氧颗粒污泥处理高氨氮废水的试验研究

采用好氧颗粒污泥SBR工艺（序列间歇式活性污泥法）处理高浓度氨氮废水,结果表明工艺具有良好的COD和氨氮去除效果。在进水COD质量浓度为800mg/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,以反应4小时计,氨氮去除效率约为55%,而COD去除效率达到90%左右。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。     

有机负荷率对颗粒污泥处理高浓度畜禽养殖废水影响

通过改变进水有机负荷率(OLR)在序批式反应器内考察了OLR对颗粒污泥处理畜禽养殖废水去除污染物、颗粒化进程及微生物群落结构的影响。结果表明，适当提高OLR利于颗粒污泥去除畜禽废水内污染物并加速颗粒化进程，当OLR为3.0 kg/(m³·d)时，COD和溶解性磷酸盐的去除效率分别高达92.6%～95.2%和92.6%～95.2%，均显著高于低OLR工况，且在此OLR下，污泥浓度最高，沉降性好，污泥粒径在0.3～0.7 mm占比69.8%，胞外聚合物(EPS)含量低至72.5 mg/g，但EPS内蛋白质/多糖的比值高达2.02。高OLR降低颗粒污泥处理畜禽养殖废水的效能并导致部分颗粒污泥解体。OLR同样能影响颗粒污泥内微生物多样性及群落结构，适当提高OLR增加了微生物多样性，并提高Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度但降低了Planctomycetes的相对丰度，利于有机质和营养盐去除。本研究结果拓展了颗粒污泥的应用范围，并为颗粒污泥的快速启动提供一定技术支撑和理论依据。     

有机负荷率对厌氧颗粒污泥处理畜禽养殖废水效能的影响探究

针对高浓度畜禽养殖废水厌氧处理效率低，构建了外循环厌氧反应器(EGSB)，开展了进水有机负荷率(OLR)对EGSB处理畜禽养殖废水过程内污染物去除效能及颗粒污泥形成规律的影响，并解析相关作用机制。结果表明进水OLR提高至9.0 kg/(m³·d),COD、氨氮及总磷去除维持在91.2%～95.3%、89.6%和76.9%，产气及甲烷产率分别提高至4.64～4.94 L/(L·d)和2.96～3.40 L/(L·d)。适宜提高OLR提高了污泥颗粒化，在工况III内，污泥浓度提高至6.1～6.5 g/L，大粒径污泥质量浓度增加。OLR提高增加了颗粒污泥内胞外聚合物(EPS)含量，并影响了EPS内蛋白质/多糖比值。此外，OLR能影响EGSB内微生物群落特征，且当OLR为9.0kg/(m³·d)时，Firmicutes、Bacteroidetes和Proteobacteria是主要的门级别微生物，且相对丰度分别高达25.6%、16.5%和15.2%。研究结果为畜禽养殖废水高效处理提供一定理论依据。     

颗粒污泥处理高负荷有机含油废水的形成过程及特性探究

在序批式反应器(SBR)内接种絮状物质,以实际高负荷含油废水为探究对象,在中温条件下考察了进水有机负荷(OLR)对颗粒污泥形成的影响,分析了OLR对颗粒污泥粒径、生物量、微生物活性、胞外聚合物(EPS)组成的演化规律,探究了OLR影响颗粒污泥对化学需氧量(COD)与溶解性油类的去除特性。结果表明,当进水OLR由0.5kg/(m³·d)升高至3.0 kg/(m³·d)时,颗粒污泥混合液总悬浮固体(MLTSS)增加至9.2 g/L,污泥体积指数(SVI30)下降至61.6 mL/g,颗粒污泥粒径主要集中于0.8~1.2 mm,占比约40.2%。此外,OLR影响颗粒污泥内EPS组分,随进水OLR升高,颗粒污泥内蛋白质(PN)与多糖(PS)含量均呈现上升趋势,但PN含量显著提高。当OLR为3.0 kg/(m³·d)时,颗粒污泥对COD和溶解性油类的去除效率最高,并分别为92.3%和79.5%,显著高于其他OLR。本研究结果为处理含油废水快速培养颗粒污泥提供一定理论参考。     

污泥颗粒炭流化床深度处理焦化废水中的氨氮

以焦化废水处理系统生化段产生的污泥为原料,采用热解法制备了污泥颗粒炭(粒径2～3 mm),在流化床吸附装置中研究了对焦化废水的深度处理。随着热解温度从300℃升高至700℃,污泥炭产率逐渐降低,而BET比表面积在700℃时达到最高的138.8 m2/g。此外,考察了主要参数对污泥颗粒炭流化床吸附去除焦化废水中氨氮的影响。结果表明,最佳的热解温度为700℃,污泥炭在流化床中对氨氮的吸附平衡时间为240 min,最佳的污泥炭投加量为50 g,当pH在6～8范围时吸附效果最好。在优化的条件下,焦化废水中氨氮的去除率达到91.3%。     

EGSB预处理奶牛养殖废水的效能研究

采用自制的厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器对奶牛养殖废水进行预处理实验,考察了EGSB反应器的启动及反应器稳定运行期间COD、氨氮的变化情况,研究了COD、水力停留时间(HRT)、上升流速(v_(up))、容积负荷等参数对反应器运行效果的影响,确定了反应器最佳运行条件。结果表明,EGSB反应器随着启动时间的增加,COD去除率不断提高,启动3个月后达到70%～75%,认为启动成功,进入稳定运行阶段;稳定运行35 d后,COD平均去除率为80%。对EGSB反应器的运行控制参数进行了优化,在温度35℃,进水COD为5 000 mg/L,水力停留时间16 h,上升流速2.2 m/h的最佳工况下,COD去除率为85.3%,出水COD为735 mg/L。     

废水处理硝酸盐异化还原与厌氧氨氧化/反硝化耦合工艺构建

采用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）处理含COD、氨氮和硝氮的模拟废水,旨在高浓度有机废水处理系统中快速构建厌氧氨氧化（Anammox）运行工艺。通过接种少量Anammox污泥和逐步提高氨氮浓度的操作方式,在连续运行58d后,系统成功启动Anammox反应,此时的总氮和COD去除率稳定在97%和98%以上。物料衡算显示,Anammox反应途径对氮的去除贡献逐渐增加,硝酸盐异化还原（DNRA）耦合Anammox和反硝化共同促进了系统的同步脱氮除碳。对微生物群落分析发现,Candidatus Kuenenia相对丰度由0.27%快速升高至35.87%,DNRA菌（Ignavibacterium、Thermogutta）及反硝化菌（Azospira、Gp3）在体系内共存。通过基因注释法,检测出了Anammox、DNRA、硝酸盐还原及亚硝酸盐还原关键基因。运行过程中,颗粒污泥颜色变红且粒径增大;胞外聚合物（EPS）分析表明多糖（PS）和蛋白质（PN）含量增加而PN/PS下降;三维荧光光谱发现腐殖酸类物质增多。研究结果为高浓度有机含氮废水高效处理提供了一种新的工艺途径。     

温度对浸没式MBR运行及污泥性质的影响

在长期运行浸没式膜生物反应器(MBR)条件下,通过相关污染物含量以及污泥性质的测定,考察运行温度对膜生物反应器运行性能及污泥性质的影响。结果表明,运行温度对MBR污染物去除效果及污泥性质的影响显著。随运行温度升高,COD和NH_4~+-N去除率先升高后降低,均在25℃时去除率最佳,而总磷的去除率则是先降低后升高,在10℃时去除率最佳,这与混合液污泥性质的变化密切相关。温度过高或过低,均导致污泥活性降低,同时,在10℃时EPS质量分数最高,为37.88 mg/g,导致污泥沉降性能恶化,粒径减小,黏度增加,进一步加重膜污染,扫描电子显微镜观察发现,污泥絮团之间被大量丝状菌呈网状连接,这与污泥沉降性能及膜污染恶化有关。     

湿式氧化法处理炼油厂含油污泥研究

采用湿式氧化法对炼油厂含油污泥进行处理,考察了反应温度、过氧比和含油污泥COD初始浓度对含油污泥COD去除率的影响,结果表明：在温度为340℃、过氧比为5和含油污泥初浓度为4000 mg/L的条件下,COD的去除率为87.5%,湿式氧化法是一种有效的炼油厂含油污泥预处理方法。     

铀对好氧颗粒污泥处理核工业废水的影响及机制探究

为明确核工业废水内典型金属铀对好氧颗粒污泥（AGS）运行效能及微生物群落特征的影响，构建了实验室规模的AGS反应器，在中温条件下采用控制进水铀浓度的方法探究了铀含量对AGS处理核工业废水运行效能的影响。结果表明，铀对AGS的影响与其含量密切相关，低于0.05 mg/L对AGS运行效能影响不明显，而超过0.1 mg/L铀显著降低了AGS对污染物和营养盐的去除，并影响了微生物代谢活性及群落结构。当铀浓度为1.0 mg/L时，COD升高至50.5～57.3 mg/L，去除效率下降至77.6%～79.2%。此外，高浓度铀降低了AGS对营养盐的去除。超过0.1 mg/L铀降低了AGS内污泥浓度，提高了胞外聚合物（EPS）含量。高含量铀降低了微生物的代谢活性，降低比耗氧速率（SOUR）和脱氢酶活性。微生物学分析揭示高含量铀降低了AGS内门水平上Proteobacteria、Bacteroidota，属水平上Nitrosomonas和unclassified＿Comamonadaceae的相对丰度。本研究为AGS处理含铀核工业废水提供了一定的借鉴。     

低曝气量下好氧颗粒污泥的性能分析

采用SBR反应器培养好氧颗粒污泥,考察了低曝气量下好氧颗粒污泥的性能。研究表明,低曝气量下,好氧颗粒污泥具有较高处理效能,其对校园污水中COD、氨氮和磷的去除率最高可分别达到93.8%、87.7%、87.8%。降低曝气量有利于磷的去除,对COD去除的影响不大,对氨氮去除的影响较大。当曝气量为0.2 m3/h时,氨氮去除率最高。降低曝气量,DO浓度的变化不显著。好氧颗粒污泥能在低曝气量下稳定运行,在保证污染物去除率的前提下可降低能耗,节约能源。     

好氧颗粒污泥处理含油废水的机制探究

针对含油废水油脂处理效率低等特点,并解决传统膜工艺运行成本高等问题,开展了基于好氧颗粒污泥处理含油废水的探究。结果表明,在好氧颗粒污泥启动期,培养时间约为35 d。待好氧颗粒污泥培养稳定后,COD和油脂去除率分别高达80.4%～84.3%和79.5%～82.3%,NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率均高达85%以上。絮状污泥颗粒化过程中胞外聚合物(EPS)的质量分数逐渐升高至175.6 mg/g,蛋白质的质量分数由初始21.3 mg/g升高至39.6 mg/g,蛋白质与多糖的质量分数比由1.36升高至2.50。好氧颗粒污泥处理含油废水对污水及污泥资源化具有重要意义。