丝状膨胀好氧颗粒污泥细菌组成及丝状膨胀的控制

采用构建16S rDNA克隆文库方法对发生丝状膨胀的好氧颗粒污泥的细菌种群进行研究.结果表明,丝状膨胀的好氧颗粒污泥共包含六大类群,分别是β-proteobacteria(36.23%)、Sphingobacteria(20.29%)、δ-Pro-teobacteria(13.04%)、Flavobacteria(10.14%)、γ-Proteobacteria(1.45%)和Actinobacteria(1.45%),通过序列比对可知好氧颗粒污泥中存在Sphaerotilus natans等丝状菌,但根据所占比例确定其不是导致好氧颗粒污泥丝状膨胀的细菌.对膨胀颗粒污泥外边缘的丝状微生物进一步鉴定,发现它属于丝状真菌.试验验证了进水pH随运行时间降低是导致葡萄糖配水培养好氧颗粒污泥发生丝状膨胀的主要原因.采用缩短运行周期、运行过程中投加NaHCO3和减少曝气量的方法均可预防好氧颗粒污泥的丝状膨胀,但投加碱度是最直接有效的方法,且在发生丝状膨胀初期还可通过该方法控制膨胀.     

纯氧曝气污泥颗粒化及其结构解析

纯氧曝气活性污泥法广泛用于处理或预处理高负荷有机废水。利用纯氧和空气2种曝气方式同步培养好氧颗粒污泥,结果表明前者污泥颗粒化时间较短,颗粒结构更为密实。显微镜观察发现纯氧曝气污泥颗粒表面含有大量的丝状菌,少量球菌、杆菌以及一些胞外多聚物（EPS）等,空气曝气污泥颗粒表面物质组成相对单一,表明纯氧曝气颗粒污泥微生物种类、数量及代谢能力优于空气曝气颗粒污泥。同时发现进水负荷波动对纯氧曝气污水处理系统出水水质的影响较小,表明纯氧曝气颗粒污泥能够处理和耐受高负荷有机废水。     

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.     

低溶解氧丝状菌污泥微膨胀在A/O中的启动与维持

采用实际生活污水,研究了低溶解氧丝状菌污泥微膨胀在A/O系统中的启动、维持及其调控,并考察了微膨胀过程中系统对污染物的去除效果.试验结果表明:较低的有机负荷条件(F/M为0.14 kg/(kgMLSS.d))下,大幅度降低溶解氧并不一定会诱发污泥膨胀,而在正常有机负荷(F/M为0.24 kg/(kgMLSS.d))下,维持溶解氧质量浓度在0.3～0.4 mg/L时,系统的污泥容积指数(SVI)能稳定在150～300 mL/g,发生丝状菌微膨胀;丝状菌污泥微膨胀状态可长期稳定维持,并具有高度的可控性;与高溶解氧条件相比,在低溶解氧污泥微膨胀期间,COD和TN的平均去除率有所升高,分别为85%和69%,氨氮基本能完全硝化;同时,由于丝状菌的网捕作用,出水水质中的悬浮物(SS)明显减少,且随着SVI的升高而降低;A/O系统实现并维持低溶解氧丝状菌微膨胀期间,节约曝气量约42%,有效地节约了能耗.     

低pH值与低有机负荷引起的活性污泥膨胀及其恢复

用SBR法处理啤酒废水和化工废水的试验研究表明 :两种废水的活性污泥在低有机负荷时有利于丝状菌的增殖而会发生污泥膨胀 ,这种膨胀污泥可以通过提高有机负荷得到控制和恢复。啤酒废水在长期低pH值(5 0～4 06)和有机负荷连续由高变低时引起的污泥膨胀 ,其SVI较相同有机负荷、正常pH值(6 5～8 0)条件下上升缓慢 ,且出现丝状菌缠绕型粒状污泥。在高负荷及pH=6 0恢复时的粒状污泥消失过程中 ,SVI仍继续上升 ,粒状污泥消失后才降至非膨胀状态。化工废水在进水低pH值(5 0)、有机负荷连续由高变低条件下的污泥仅在处理周期中短时间内受低pH值影响 ,SVI值比同样负荷、正常pH值时上升缓慢。主要是出现污泥不絮凝的分散形态。其在pH=6 0和高负荷下很容易得到恢复和控制     

低氧丝状菌污泥微膨胀节能方法

为了节省活性污泥法污水处理的运行费用,降低供氧能耗,通过小试试验研究低溶解氧丝状菌污泥微膨胀节能方法.采用缺氧/好氧(A/O)工艺处理实际生活污水,溶解氧ρDO维持在0.5~0.7 mg.L-1时,丝状菌污泥微膨胀状态可维持长期稳定,污泥容积指数在130~180 mL.g-1之间.低溶解氧丝状菌污泥微膨胀期间,沉淀池没有发生污泥流失,系统处理效果稳定.与ρDO=2.5 mg.L-1,污泥沉降性能良好时相比,出水变得更清澈,出水悬浮物ρSS低于5 mg.L-1;化学需氧量和总氮的去除率不受影响;在现有试验设备条件下,曝气量平均从0.75m3.h-1下降到0.28 m3.h-1,曝气量节约了60%.     

A/O生物除磷工艺丝状菌膨胀的控制

为了有效控制A/O生物除磷工艺处理化粪池污水时产生的丝状菌膨胀,先后采取改变系统的COD污泥负荷(NCOD)、溶解氧(DO)的质量浓度和降低S2-的质量浓度等措施,最终使A/O除磷工艺丝状菌膨胀得到了控制,污泥沉降性能得到了有效恢复.研究结果表明:A/O除磷工艺在高NCOD条件下运行时,容易发生严重的丝状菌膨胀现象,原因是COD在厌氧区降解后仍有较高的剩余量进入好氧区,导致聚磷菌在和丝状菌的竞争中优势变弱;在低NCOD条件下运行时,由于原水中硫化物含量过高导致丝状硫细菌增殖,因此仍然存在轻度的丝状菌膨胀现象.     

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.     

污泥微膨胀的特性及N_s和DO对其影响

为了解决污水厂频繁发生的污泥膨胀问题,提出一种能在低氧条件下利用丝状菌的形态和生理特性进行污水处理的节能高效的"低氧丝状菌微膨胀"新方法.采用SBR反应器,通过好氧-缺氧的运行方式,研究了在微膨胀状态下,DO含量和有机负荷率对污泥沉降性的影响及氮、磷和COD的去除特性.试验结果表明:有机负荷率和DO含量各自在特定的范围内影响污泥沉降性,当有机负荷率大于0.25d-1时,单靠降低DO含量已经不能维持污泥微膨胀状态.低氧微膨胀不会恶化系统的硝化效果,由氮的物料平衡发现,每周期通过同步硝化反硝化可以去除掉20%的氮.低氧曝气前期能够出现释磷现象,系统内可以富集聚磷菌.     

MBR中低pH值与低有机负荷引起的污泥膨胀及其恢复

目的研究低pH值、低有机负荷引起的丝状菌活性污泥膨胀对MBR工艺运行效果的影响,控制污泥膨胀,为实际工程应用提供实验依据.方法试验以增加反应器内的碱度和污泥负荷来提供适应菌胶团生长的微生物环境为主,同时投加次氯酸钠杀菌剂和硫酸亚铁絮凝剂来辅助控制污泥膨胀.结果污泥膨胀期间,上清液CODcr平均去除率比未发生污泥膨胀时提高了6.31%;为保持恒定出水量,膜两侧压差在7 d内由10 kPa迅速增加到65 kPa.控制反应器内pH值7.2~8.0,BOD污泥负荷在0.292~0.323,调整十余天后,成功控制住了污泥膨胀.结论丝状菌比表面积大,在低底物浓度的条件下对基质的亲和能力比菌胶团强,污泥膨胀使膜污染急剧增加.创造有利于菌胶团生长的微生物环境可有效地恢复由丝状菌引起污泥膨胀.     

滑石粉应用于污泥膨胀的控制研究

丝状菌污泥膨胀是活性污泥法中一直困扰人们的难题。采用药剂法可使污泥膨胀在短时间内得到控制,为查明污泥膨胀的原因赢得时间。试验以人工合成污水作为底物,利用间歇式反应器(SBR)通过投加滑石粉来研究丝状菌污泥膨胀的状况。结果表明,采用滑石粉可增加污泥比重,加固絮体的结构,大大改善污泥沉降性能,从而使污泥膨胀迅速得到控制。同时,又不会对反应器出水COD、氨氮造成显著性影响。     

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。     

混凝剂对污泥膨胀影响的实验研究

利用一体式膜生物实验反应器,通过静态和动态实验,并结合考察化学需氧量（COD）和氨氮（NH4＋-N）等参数,先后研究了在不同pH值条件下,硫酸铝、氯化铁和改性淀粉混凝剂及助凝剂PAM等物质对污泥膨胀的控制效果.结果表明,在静态条件下,氯化铁对污泥膨胀的控制效果最好,氯化铁的质量浓度达到120 mg·L^-1之后,活性污泥的沉降比SV（Settling Velocity）可以稳定在91%左右。动态实验表明,投加混合药剂使出水中NH4＋-N的质量浓度可由平均11.09 mg·L^-1下降至1.77 mg·L^-1,出水中COD由平均18.14 mg·L^-1下降至14.4 mg·L^-1.研究表明,通过添加混凝剂可以控制污泥膨胀的发生,并可以提高污水处理效率.     

低温条件下MUCT工艺污泥膨胀的产生与控制

为进一步探讨丝状菌污泥膨胀的影响因素和建立控制策略,以MUCT工艺为研究对象,考察低温对活性污泥沉降性能的影响及相应的污泥膨胀的控制措施.结果表明:当系统的反应温度低于15℃时,Microthrixparvicella大量生长繁殖,改变了活性污泥的结构,发生污泥膨胀,SVI值最高达到381 mL/g;通过采取控制系统的反应温度为25±1℃、污泥龄减少至6 d、硝化液回流比α减小为2.5以及混合液回流比γ增大为1等措施可有效抑制Microthrixparvicella的生长繁殖,提高污泥的沉降性能,经过36 d的运行,使SVI值降至127 mL/g;膨胀期与恢复期系统对COD、TP的去除效果较好,而且膨胀期对TN的去除效果也较好,但在恢复期则因污泥龄的降低而明显下降.     

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.