自养硝化颗粒污泥的干式储存及恢复

在冷藏密闭、冷藏敞开、常温密闭和常温敞开的条件下对琼脂包埋后的自养硝化颗粒污泥(ANGS)进行储存,研究储存环境对ANGS稳定性的影响,考察储存后ANGS的恢复效果。储存40 d后,大部分ANGS的形貌仍饱满光滑,其质量分别减少了32.5%、31.3%、47.5%和39.2%,比耗氧速率(SOUR)分别下降到13.39、16.75、11.87和14.64 mgO₂/(gMLVSS·h)。恢复期间,颗粒有部分破碎现象,但未发生明显解体;ANGS的活性在第22天恢复到储存前的水平[18.6~28.9 mgO₂/(gMLVSS·h)];SOUR_NH4⁺/SOUR_NO2^-在34 d后一直维持在1以下,说明亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性高于氨氧化菌(AOB)的活性;50 d后反应器对氨氮的去除率达到了80%左右,但由于缺乏反硝化碳源,TIN去除率不足5%。储存前的优势菌属Nitrosomonas(17.27%)和Comamonas(15.2%)等消失,恢复后Methylobacillus(40.92%)和Hyphomicrobium(11.62%)成为优势菌属。     

利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化

在活性污泥工艺中，通过控制水力停留时间，溶解氧，曝气量培养出沉降性能良好的好氧颗粒污泥，它可明显提高曝气池的处理能力，有效改善固液分离效果并实现同步硝化反硝化，对实现同步硝化反硝化的途径，颗粒污泥的培养方法及构成颗粒污泥的微生物进行了阐述。     

全程自养脱氮新工艺

介绍了全程自养脱氮新工艺，分析了工艺实现条件及特点，并进一步从理论上阐述了全程自养脱氮和好氧颗粒污泥结合的可行性。     

不同有机负荷和含盐量下丝状菌颗粒污泥的特性

研究了序批式反应器（SBR）中好氧颗粒污泥在不同有机负荷[1．6kgCOD／（m^3·d）和8．0kgCOD／（m^3·d）1和不同含盐量（2．5％和5％）条件下的颗粒化过程及除污效果。研究发现,较高的含盐量（5％）可以促使颗粒污泥在形态和孔隙率方面由发散的生长模式转变为密实的生长模式。试验进行了45d后丝状菌开始占据优势,R2[负荷为8．0kgCOD／（m^3·d）,含盐量为2．5％]对TOC和氨氮的去除率分别由95．6％、99．5％下降到95．3％、99．1％;R4[负荷为8．OkgCOD／（m^3·d）,含盐量为5％]对TOC和氨氮的去除率分别由97．2％、99．0％下降到94．5％、98．1％;高含盐量下的丝状菌颗粒去除污染物的效果优于低含盐量的。     

SBR中好氧颗粒污泥的培养与除污效能

以普通絮状活性污泥为种泥，采用人工配水，通过控制运行条件在SBR中成功地培养出了好氧颗粒污泥。研究表明，该好氧颗粒污泥具有良好的同步硝化反硝化和去除COD的性能。好氧颗粒污泥成熟后平均直径为4～5mm，沉速为72～90m／h，反应器中MLSS为7．8g／L，使反应器对COD和NH3-N的去除率分别达到了95％～98％和75％～90％。     

不同有机负荷下好氧颗粒污泥的特性

采用气升式内循环间歇反应器(IC-SBAR)培养好氧颗粒污泥,考察了有机负荷分别为1.58和14.12kg/(m3·d)时所形成的好氧颗粒污泥的特性。结果表明,在两种负荷下反应器对COD、TN和TP的去除率均分别达90%、80%和90%左右,但高负荷下培养的好氧颗粒污泥的沉降性能较好。     

推流式亚硝化好氧颗粒污泥反应器中细菌特性

为确定推流式好氧亚硝化颗粒污泥反应器中细菌分布特性,从悬浮污泥、颗粒污泥及上清液分别取样,通过计数培养细菌、放线菌以及亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌,表明在悬浮污泥中细菌数量最多,颗粒污泥中放线菌最多。亚硝化细菌主要分布在悬浮污泥中,硝化细菌和反硝化细菌主要分布在颗粒污泥中。好氧颗粒污泥分离得到的反硝化菌在有氧反硝化条件下能够生长,说明好氧颗粒污泥中微生物具有多样性,其微观结构较复杂。     

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。     

异养硝化菌的分离及其强化活性污泥脱氮效果

为提高水处理过程中的脱氮率，实现好氧条件下对总氮的去除。通过试验分离出一株异养硝化菌，该菌株为白色革兰氏阴性球状菌。将该菌扩大培养后接种于活性污泥系统并进行了处理模拟废水的试验。结果表明：该菌能在好氧条件下分别代谢氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮，并通过好氧反硝化实现对总氮的去除。用该菌株强化的活性污泥系统对以氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮为惟一氮源的模拟废水进行处理，4h的总氮去除率分别为85％、60％、70％。     

好氧颗粒污泥的水力特性模拟

在不同雷诺数和多种颗粒基本粒径的条件下,对单个的好氧颗粒污泥进行水力特性的数值模拟,对比分析颗粒周围以及内部的流速场和剪切速率场分布。运用CFX软件得到了速度分布和剪切速率分布的云图,模拟出了颗粒内部的传输速度随着雷诺数以及孔隙率的增大而增大,而剪切速率的大小只与雷诺数有关,与孔隙率大小无关。     

异养菌与自养菌对好氧颗粒污泥稳定性的影响

研究了异养菌和自养菌颗粒污泥的特性:与异养菌相比,自养菌颗粒污泥粒径小、密度大、胞外多聚物(EPS)含量高但强度小。通过对粒径、EPS等特性与密度的变化规律分析,研究发现,自养菌颗粒污泥的粒径与密实度呈现出一致性,颗粒趋于稳定;而异养菌颗粒污泥粒径成长同时伴随着密度减小,粒径与密实度呈现不一致性,颗粒容易解体。颗粒强度的分析结果表明:在自养菌系统中EPS与孔隙率能够达到动态平衡是其长期维持稳定的主要原因,而异养菌中粒径与孔隙率无法达到平衡,操作条件无法控制高强度丝状菌的繁殖是其不稳定的主要因素。     

生物除磷颗粒污泥与絮状污泥特性的对比研究

以絮状生物除磷污泥为参照,对生物除磷颗粒污泥的物理、化学、生物特性和除磷特性进行系统研究。结果表明:生物除磷颗粒污泥呈淡黄色,外观呈球形或椭球形,边界光滑清晰,沉降速度在15～20 m/h左右,含水率为95.94%,相对密度为1.193,粒径在0.3～0.5 mm之间,SVI值在50 mL/g以下,颗粒污泥最大比释磷速率和最大比吸磷速率分别为104.43、44.72 mgP/(gVSS.h),污泥中总磷含量(TP/SS值)为7.4%;絮状生物除磷污泥呈淡黄色,结构紧密,污泥含水率为97.65%,相对密度为1.040,最大比释磷速率和最大比吸磷速率分别为104.82、42.43 mgP/(gVSS.h),TP/SS值达到9.5%。生物除磷颗粒污泥具有较强的除磷能力和优良的物理、化学、生物性能。     

厌氧颗粒污泥的快速培养和特征分析

培养厌氧颗粒污泥的自制反应器进水为养猪废水，进行不同惰性载体对厌氧颗粒污泥形成影响的对比实验。结果表明，添加大孔型阳离子交换树脂的反应器培养时间为39 d，COD去除率达到80%，并出现粒径为2.50~3.00 mm的大颗粒污泥，产甲烷量为9.75 mL CH4·（g VSS·d） -1，与添加聚合铝和粉煤灰的反应器相比，产甲烷菌活性显著强；添加惰性载体与未添加载体反应器相比，培养时间缩短20%~45%，厌氧颗粒污泥活性相差14.00%±0.10%；参考Richards模型进行产甲烷量和反应器培养过程中出水COD建模，发现实验数据和模型数据对比偏差在0.50%±0.01%。     

ABR中厌氧颗粒污泥的微生物学特性

了解厌氧折流板反应器(ABR)内厌氧颗粒污泥的微生态结构对于颗粒污泥的培养具有指导意义，为此对ABR各隔室中厌氧颗粒污泥的微生物组成进行扫描电镜观察，并测定了其在不同基质中的比产甲烷活性和辅酶F420的含量。结果表明，ABR各隔室颗粒污泥的微生物组成差异较大，1^#隔室颗粒污泥表面以产酸菌为主，内部以产甲烷杆菌为主，2^#、3^#隔室的颗粒污泥中没有明显的优势菌，菌群多样复杂，4^#隔室颗粒污泥中的优势菌是索氏甲烷菌；1^#隔室颗粒污泥利用葡萄糖、乙酸的产甲烷活性较低，利用丙酸的产甲烷活性最高，2^#、3^#、4^#隔室颗粒污泥利用葡萄糖、乙酸的产甲烷活性较高，利用丙酸的产甲烷活性较低。ABR中颗粒污泥的辅酶F420沿隔室逐渐升高，与产甲烷活性的变化一致，也就是说F420可以反映颗粒污泥的产甲烷活性。     

EGSB反应器中SRB污泥颗粒化的工艺特性

利用厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器培养SRB颗粒污泥,探讨了EGSB反应器的运行效果以及SRB颗粒污泥的特性.结果表明,SRB颗粒污泥的形成提高了污泥的活性、VSS/SS和沉降性能;沿反应器高度方向的SO2-4浓度逐渐降低;提高液体上升流速能促进泥水混合,有利于SO2-4的还原及对COD的去除;而提高SO2-4负荷则会降低对SO2-4的去除率.     

ABR反应器中颗粒污泥的培养及其特性研究

以减少水力停留时间与提高进水基质浓度相结合的方式运行ABR反应器，考察了颗粒污泥的培养过程及其特性，讨论了培养颗粒污泥所需的技术条件。结果表明：在控制污泥负荷为0．34kgCOD/（kgVSS·d）、水流上升流速为0.11m／h、出水碱度为1000mg／L（以CaCO3计）的条件下，可培养出颗粒污泥；丝状菌的大量繁殖对颗粒污泥的形成起到了促进作用；在接种污泥里加入惰性物质对污泥的颗粒化有积极作用。     

城市污水培养好氧颗粒污泥及其降解特性

采用低浓度城市生活污水,以好氧絮状活性污泥为接种污泥,在3个不同运行条件的序批式反应器(SBR)中培养好氧颗粒污泥,并考察了其降解特性.结果表明,通过对剪切力、沉降时间等运行参数的调控,3个反应器(R1～R3)分别在第14、16和14天出现了细小颗粒,成熟后的颗粒污泥粒径可达到1.0 mm,其中R1、R2中颗粒的粒径无明显差别,而R3中颗粒的粒径较R1,R2中的略大;成熟的颗粒污泥周围出现大量原生动物,各反应器内污泥的SV1值保持在29-40 mL/g内,显示出良好的沉降性能.成熟的颗粒污泥对有机碳源具有较强的吸附与降解性能,并且具有同步硝化反稍化能力.各反应器出水COD浓度稳定在30 mg/L左右,NH4+-N浓度＜1.0mg/L,对污染物的去除效果良好.     

SBR好氧颗粒污泥的理化性质研究

以厌氧颗粒污泥为接种污泥,以葡萄糖为碳源,采用SBR反应器培养出了好氧颗粒污泥,对其外观、理化性质及除污效果进行了考察。结果表明,好氧颗粒污泥呈黄色或黄褐色,外观呈球状或椭球状,其表面和内部存在孔隙。好氧颗粒污泥的湿密度平均为1.057 g/cm^3,高于普通活性污泥的;含水率为96.7%～98.4%,低于普通活性污泥的;完整系数（IC）为97%～100%,具有较好的物理强度。好氧颗粒污泥的平均粒径为1.3 mm,小于厌氧颗粒污泥的;MLVSS/MLSS值为0.78～0.91,具有良好的生物活性;SVI值〈70 mL/g,沉降速度为12～78 m/h,具有良好的沉降性能。反应器稳定运行初期,对COD的去除率〉80%,对NH3-N的去除率为54.8%～75.7%,表明好氧颗粒污泥具有良好的除污效果。