大幅度快速降温对活性污泥系统的影响

为了研究降低大幅快速降温对活性污泥系统的影响,采用SBR反应器,控制平均DO浓度1.5mg/L左右,考察了大幅度降温对活性污泥系统的影响。结果表明：当系统温度从25℃大幅度降温到14℃时,可引发活性污泥沉降性指标恶化,SVI值明显升高并导致污泥膨胀。当系统温度恢复至常温25℃后,SVI值有一定程度的下降,但并未恢复到SVI的正常范围。大幅度降温对活性污泥系统磷和COD的去除效果影响较小,而对活性污泥硝化效果有较大影响。大幅度降温后系统的氨氮去除率下降至20%左右。当系统温度恢复到常温后,活性污泥的硝化效果可以恢复。     

不同运行模式下CAST工艺脱氮除磷性能研究

采用三个结构相同的循环式活性污泥法（CAST）反应器,对常规模式、缺氧好氧模式、缺氧好氧交替模式运行下系统的脱氮除磷性能进行了研究,分析了CAST工艺脱氮除磷的限制因素,并且比较了不同运行工况下的系统污泥沉降性能.结果表明：温度为24,℃时,反应器在三种运行工况下总氮的平均去除率分别为67.32%,70.64%8,2.43%,脱氮过程中的限制性因素为曝气时间及温度;增设缺氧搅拌可以提高系统脱氮效率,从而降低回流液体的硝态氮浓度,进而有助于正磷酸盐去除率的提高,三种工况下系统正磷酸盐的去除率分别为65.66%,81.40%,98.01%;三种运行工况下系统内污泥均未发生污泥膨胀,工况三模式下的反应器中的污泥的SVI值在80,mL/g左右,沉降性能最好.     

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%.     

SBR法处理工业废水中pH值引起的活性污泥上浮

用SBR法处理啤酒废水和化工废水时,进水pH值在5.0-10.0范围内,污泥活性基本正常,不出现污泥上浮;当进水pH值为2.5-5.0和10.0-12.0时,pH值越低（或越高）,污泥活性受抑制越严重,上浮污泥量越多,出水的COD也越高。低pH值（3.5-7.0）的反应周期内控制pH值不变,两种废水的活性污泥在pH值≤5.5时就开始出现污泥上浮,上浮污泥量增多,且化工废水较啤酒废水污泥活性抑制和污泥上浮程度更加严重。在试验的pH值变化范围内（2.5-12.0),两种废水处理系统中的污泥指数SVI≤150mL/g,镜检未见真菌和其它过量丝状菌。可见,用SBR法处理工业废水,过低或过高的pH值不一定引起污泥膨胀,而主要发生活性污泥的活性抑制和污泥上浮。     

低有机负荷对污泥膨胀及造纸废水处理效果的影响

研究了低有机负荷废水引发的活性污泥丝状菌的膨胀,以及其对废水处理效果的影响,并通过调节废水有机负荷和运行方式来对污泥膨胀进行控制.实验结果表明,当混合液有机负荷为0.03kgCOD·(kgMLSS·d)-1,易引发丝状菌污泥膨胀.当有机负荷为0.18kgCOD·(kgMLSS·d)-1时,运行到第7天,SVI从325mL·g-1降至109mL·g-1,CODCr去除率从42.67%上升至90.03%,丝状菌污泥膨胀得到基本控制;在调节有机负荷的同时,改变运行方式,当运行至第6天时,SVI从325mL·g-1降至99mL·g-1,CODCr去除率从42.67%上升至91.56%,丝状菌污泥膨胀亦得到基本控制.     

低温条件下低溶解氧污泥微膨胀的发生及分子生态学解析

采用SBR工艺处理实际生活污水,在低温条件下,通过降低溶解氧诱使活性污泥发生微膨胀,使污泥容积指数(SVI)维持在150~200 mL/g.研究了低温条件下活性污泥微膨胀的发生及活性污泥中微生物的生长,通过FISH技术对微膨胀状态下的优势丝状菌进行定性分析,确定低温下诱发低氧微膨胀的丝状菌是微丝菌(MPA223).与正常溶解氧时相比,微膨胀状态下COD和PO34-P-的去除率均上升,分别为80%和98%;NH4+-N和TN的去除率有所下降,分别为52%和28%;研究中还发现,低溶解氧导致了同步硝化反硝化(SND)现象的发生,约有15%的氮通过SND现象去除.     

SBAR中好氧颗粒污泥的培养与应用研究

以普通絮状活性污泥为接种污泥,采用人工配制的模拟生活污水,通过逐步缩短沉降时间的方法,在SBAR中成功地培养出了成熟的好氧颗粒污泥。颗粒污泥的SVI为19．97mL／g,粒径在0．45～2．0mm之间,平均沉降速率为45．62m／h,SOUR为47．68g／kg·h,均优于普通絮状污泥。通过扫描电镜观察,颗粒污泥表面粗糙,轮廓清晰,分布着一些沟壑和微小孔道,微生物以杆菌和球菌为主。研究表明,该好氧颗粒污泥反应器具有良好的去除COD和NH4^＋-N的能力,去除率分别达到93％和98％以上,对TP的去除率也达到了60％左右。     

颗粒活性污泥法处理COD和浊度效果的研究

以模拟废水为处理对象,考查了活性污泥在稳定期、污泥颗粒期、曝气改善期三种状态下对CODcr和浊度的去除效果.实验结果表明：稳定期的CODcr去除效果最好,说明絮体污泥比颗粒污泥更有利于污染物的去除.曝气改善期浊度去除率最好,说明污泥颗粒化有利于提高污泥的沉降性能并降低出水浊度;同时,污泥颗粒化后需要提供合适的曝气强度使颗粒污泥保持合适的粒径,以稳定系统的出水水质.     

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。     

WSBR培养好氧颗粒污泥的试验研究

为使活性污泥更好更快地形成好氧颗粒污泥,利用搅拌序批式活性污泥(WSBR)与传统序批式活性污泥(SBR)反应器,基于聚丙烯酰胺(PAM)的添加,研究了二次流场对好氧污泥颗粒化的影响.结果表明:WSBR中好氧颗粒污泥形成快于SBR,其粒径主要分布在0.9～1.5mm之间,污泥指数(SVI)稳定在50mL/g左右,比重增加了0.050 9,挥发性悬浮固体(VSS)(质量分数)达到81.32%,耗氧速率(SOUR)达1.387mg/(min.g)(以O2计);而SBR中形成的颗粒污泥粒径主要分布在1.5～2.0mm之间,SVI在70mL/g左右,比重只增加0.039 6,VSS(质量分数)为72.31%,SOUR只有1.063mg/(min.g)(以O2计);且SBR的颗粒污泥污泥含水率比WSBR中的颗粒污泥高2.8%.在微生物结构、高浓度的废水处理等方面WSBR优于SBR反应器,表明在合理的二次流条件下,利用PAM混凝沉降原理可以较快地形成良好的好氧颗粒污泥.并提出了二次流混凝好氧颗粒污泥颗粒化物理模型.     

Effects of low temperature on sludge settleability and nutrients removal performance treating domestic wastewater

In order to investigate the effect of temperature on activated sludge systems,sludge settleability,nitrogen and phosphorus removal processes were investigated by changing temperature variation patterns using 4 sequencing batch reactors (SBR).The results showed that no matter temperature changes in the range of 15-22 ℃ (decrease or increase) gradually or sharply,it has little effect on nitrogen and phosphorus removal processes.But when temperature decreases to 12 ℃,biochemical reactions will be inhibitted obviously.At least 1 sludge retention time (SRT) is needed for nitrification adapt to new temperature envirionment,and more time is necessary for phosphorus removal process.When temperature increases from 12 ℃ to 22 ℃ sharply,nitrification process deteriorates seriously,but phosphorus removal process shows no change.In addition,sludge settleability deteriorates when temperature changes sharply (decrease or increase),but the reasons are different.Under temperature decrease condition,it is mainly caused by the increase of accumulated extracellular polymeric substances (EPS).Under temperature increase condition,the loosing sludge flocs’ configuration is the main reason.It should be pointed out that the filamentous bacteria content during the entire experiment keeps almost constant,and the sludge settleability variations are the reflection of the change of sludge physicochemical characteristics.     

Characteristics of Nutrients Removal under Viscous Sludge Bulking Treating Synthetic Wastewater

粘性污泥膨胀下处理合成污水的营养物去除特性

彭赵旭^1,2,, 赵中原²,娄天宇¹, 姜昆¹,李磊¹

（1.郑州大学 水利科学与工程学院,郑州,450001;

2.哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨150090）

摘要：为探索粘性污泥膨胀对营养物去除的影响,考察了正常活性污泥与粘性膨胀污泥系统的脱氮除磷表现。结果表明,当COD负荷与C/N比分别在0.13 mgCOD.(mg MLSS.d)^-1 和7.67时,粘性污泥膨胀对最大比NH4⁺-N 氧化速率的影响很小,但是最大比NO2^--N氧化速率却从24.69 mg.(g.h)^-1 骤降到 1.20 mg.(g.h)^-1。和正常活性污泥相比,粘性膨胀污泥具有更大的粒径和更多的胞外聚合物（EPS）,污泥絮体中的传质阻力可能是导致NO2^--N氧化速率差异的主要原因。另外,本研究证明了粘性污泥膨胀有助于实现同步硝化反硝化（SND）,其产生的大量EPS可以在除磷过程中发挥贮存作用的功能。

关键词：活性污泥; 脱氮; 粘性污泥膨胀; 硝化动力学; 磷吸收

     

氧化沟工艺中污泥膨胀原因的分析与控制

为了有效控制某低负荷长污泥龄氧化沟工艺的污泥膨胀工况,通过对某污水处理厂设计工艺和运行参数的分析,表明该污水处理厂发生污泥膨胀的主要原因是氧化沟曝气转刷损坏导致氧化沟内总体溶解氧(DO) 质量浓度过低．针对污泥膨胀原因及相关的膨胀机理,采用降低污泥质量浓度,提高系统DO质量浓度的措施加以控制,从而解决了污泥膨胀问题．另外根据污水处理厂现有设备情况和小试试验结果,确定了该污水处理厂的最佳运行条件为:DO质量浓度约为1．0-1．5 mg／L;污泥指数在120-150 mL／g;污泥质量浓度为5．0 g／L.     

关于污泥膨胀研究的现状与展望

活性污泥法是采用最普遍的污水处理工艺，而由丝状菌引起的污泥膨胀则是该工艺污水处理中最易发生，危害最大的问题。简要地介绍了污泥膨胀的特点，危害和防止与控制的方法，并对国内外关于污泥膨胀的研究进行了初步地分析，最后对该研究课题的进展方向提出了某些意义。     

不同SRT选择性排泥实现除磷亚硝化试验研究

常温条件下(20~25℃),采用序批式反应器(SBR)研究了2种排泥方式在3个不同梯度污泥龄(40、20、10 d)下生活污水的除磷亚硝化效果.结果表明:整个过程亚硝化率都在95%以上,随着污泥龄(SRT)的减小,系统除磷能力逐渐提高,氨氮去除容积负荷逐渐降低;在相同SRT条件下,排污泥床表层污泥比排底层污泥能获得更好的除磷效果和更高的氨氮去除容积负荷.在长期运行中发现,采用排污泥床表层污泥的方式,控制污泥龄为20 d,总磷去除率为95.92%~97.12%,出水总磷质量浓度为0.1~0.4 mg/L,氨氮去除容积负荷为0.12 kg/(m3·d),出水亚硝酸盐氮和氨氮的比值约为1∶1,可以实现常温生活污水SBR同步除磷亚硝化的稳定运行,为后续的厌氧氨氧化提供了合适的进水.     

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.     

好氧聚磷颗粒污泥的培养与丝状茵膨胀控制

在序批式SBR反应器中接种普通活性污泥,通过厌氧/好氧交替的运行方式,以沉降时间作为选择要素,经过人工配水快速实现污泥颗粒化(阶段Ⅰ)、实际生活污水稳定维持(阶段Ⅱ)以及提高ρ(P)/ρ(COD)强化富集聚磷菌(阶段Ⅲ)3个阶段,成功培养出聚磷能力良好的好氧颗粒污泥,并稳定运行352周期.模拟废水水质成份单一且易降解是造成好氧颗粒污泥在阶段Ⅰ后期发生膨胀的主要原因,变换水质为实际生活污水可有效控制丝状菌的过度生长,利于维持系统稳定.成熟的好氧颗粒污泥近似为球形,平均粒径0.8 mm,平均沉降速率为2.0 cm/s,SVI在17~30 mL/g,平均除磷效率在90%以上.采用荧光原位杂交技术(FISH)对颗粒污泥种群结构定量分析,结果表明,聚磷菌约占总菌的51.48%.