好氧颗粒污泥的快速培养与污泥特性分析

为研究不同沉淀时间对污泥颗粒化过程的影响,采用序批式反应器,通过逐步缩短沉淀时间快速培养出好氧颗粒污泥.研究结果表明:在此过程中,污泥浓度逐渐降低,沉降性逐渐改善,污泥中无机质含量逐渐增加;不同沉淀时间所培养的污泥粒径不同,且污泥平均粒径与沉淀时间具有很好的负相关性;只有沉淀时间小于5min,才能形成颗粒污泥.污泥胞外聚合物(EPS)含量分析结果表明多糖在污泥颗粒化过程中起主要作用;在沉淀时间从7 min缩短至5 min的污泥颗粒化过程中,胞外聚合物中多糖的含量(以VSS计)由(140.98±19.54) mg/g增加到(310.79±50.86) mg/g;缩短沉淀时间是序批式反应器中快速培养好氧颗粒污泥的有效策略,且污泥快速好氧颗粒化要求的沉淀时间不能长于5 min.     

浓缩污泥中胞外聚合物组分与脱水性的关系

为研究浓缩污泥中胞外聚合物的组分(蛋白质和多糖) 对污泥脱水性的影响, 对添加和未添加腐殖土的浓缩污泥进行21天的高温(55℃) 厌氧消化试验。通过离心和热提取的方法分别提取浓缩污泥中的溶解态胞外聚合物(dissolve-EPS)及结合态胞外聚合物(bound-EPS),并对污泥的溶解态和结合态的胞外聚合物以及脱水性(毛细吸水时间表征) 进行跟踪监测。结果表明, 高温厌氧消化过程中, 污泥毛细吸水时间随时间的增加逐渐增大。统计分析结果表明, 污泥毛细吸水时间与溶解态蛋白质和多糖有显著地正相关(0.868, 0.959), 与结合态蛋白质和多糖有显著地负相关(-0.783, -0.831)。厌氧消化21天后, 添加腐殖土的污泥中溶解态多糖比未添加的低 7% 左右, 而溶解态蛋白质、结合态蛋白质和多糖没有明显变化。添加腐殖土的污泥毛细吸水时间比未添加的降低了25% , 这表明, 污泥中溶解态多糖对污泥的脱水性起主要作用。     

A／O 两种工况条件下污泥胞外聚合物的比较研究

研究A/O全部回流与部分回流工艺各反应阶段污泥胞外聚合物的组成情况以及与污泥性能的关系,采用蒽酮-硫酸法、考马斯亮蓝法分别测定了污泥胞外聚合物中多糖和蛋白质的浓度,结果表明,污泥的絮凝沉降性与多糖蛋白质总量没有明显规律,而是受多糖与蛋白质比值的影响,多糖所占比例越大,污泥絮凝性就越差;多糖与蛋白质比值在中性环境比碱性环境和酸性环境大,多糖/蛋白质值约32.7,酸性环境下,多糖与蛋白质比值最小,多糖/蛋白质值约4.72．     

铝离子对低温好氧颗粒污泥颗粒化的强化作用

研究了低温条件下Al 3+对好氧颗粒污泥颗粒化的强化作用.在Al 3+质量浓度为30.0mg.L-1条件下,经强化颗粒化作用的好氧颗粒污泥仅需40d即可以培养成熟,其表面光滑,结构紧密,具有较好的沉淀性能和较高的生物量.培养成熟的低温好氧颗粒污泥对污水具有较高的处理效能,COD,NH4+-N和PO34--P去除率分别达到85.6%,88.8%和91.9%,较好地实现了碳氮磷的低温高效同步去除.低温好氧颗粒污泥形成过程中,胞外聚合物中蛋白质类的质量分数明显升高,达到9.25mg.g-1,蛋白质类与多糖类的质量比(PN/PS)为1.10,说明较高含量的蛋白质类是好氧颗粒污泥形成的重要因素.同时,加入30mg.L-1 Al 3+后,污泥zeta电位从-18.40mV逐渐升高到-6.51mV,表明污泥之间静电斥力减小有利于污泥聚集,形成颗粒.     

生物絮凝剂对好氧污泥颗粒化性能及其种群结构的影响

为了加速好氧污泥的颗粒化进程,在好氧颗粒污泥培养的过程中投加生物絮凝剂,研究其对颗粒污泥理化性能的影响。利用分子生物学手段分析颗粒污泥的种群结构,探讨生物絮凝剂促进污泥颗粒化的作用机理。结果表明,生物絮凝剂的投加使污泥颗粒化的时间由56 d缩短为28 d,形成的颗粒具有良好的疏水性能和沉降性能。DGGE分析显示颗粒污泥的群落多样性十分丰富,总共测序的28个OTUs中,存在较多的是Actinobacteria和Proteobacteria的α和γ亚群,大约占OTUs总数的64.3%。而且投加的能分泌胞外多糖黏液的菌种Devosia hwasunensis strain HST2-16T、Tetrasphaera elongate在颗粒形成和维持其稳定性方面起到了重要的作用。     

表面活性剂调理下污泥中胞外聚合物分布与束缚水含量的关系

通过考察污泥调理过程中滤饼含水率、束缚水含量变化、EPS各层组分分布、傅里叶红外光谱等指标,研究表面活性剂作用下,胞外聚合物分布与束缚水含量的变化关系。研究结果表明:十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)的加入导致污泥中紧密结合的胞外聚合物(TB-EPS)含量降低,松散结合的胞外聚合物(LB-EPS)、黏液层胞外聚合物(S-EPS)含量升高,有效降低束缚水的含量,提高了污泥脱水效果。表面活性剂投加量为75 mg·g-1时,污泥中束缚水含量降至1.58 g·g-1,污泥滤饼含水率降至65.78%。在表面活性剂作用下,部分EPS水解生成小分子有机物,S-EPS中有机官能团的总量和种类都有明显增多。TB-EPS占污泥中EPS总量的大部分,其中,蛋白质、多糖与束缚水存在显著的正相关性,是影响污泥束缚水含量的主要因素。     

微生物及胞外多聚物在颗粒污泥形成中的作用

集中论述了升流式厌氧污泥床反应器中的微生物学特性，胞外多聚物的组成以及它们在生物膜和颗粒污泥形成中的作用。ＥＣＰ对颗粒的结构和稳定起重要作用，其含量占颗粒中悬浮性固体含量的０．６％－２０％〈主要成分为蛋白质和多糖。甲烷毛状菌属和甲烷八叠球菌属是最初颗粒化和颗粒污泥形成的重要分解乙酸产甲烷的细菌。     

污水处理生物絮体絮凝沉淀机理分析的综述

通过介绍胞外聚合物(EPS)架桥、DLVO理论和疏水作用力3种最具代表性的理论体系,阐述了生物絮体絮凝沉淀过程、影响因素以及有待解决的问题.分析结果表明:生物絮体分泌的EPS所含蛋白质含量越少,其絮体沉淀效果越好;而疏水作用力却随EPS中蛋白质增加而加强,疏水作用力较大生物絮体絮凝能力较好,疏水作用力同时受到表面电荷的影响.此外,DLVO理论解决了EPS架桥无法解释的抗絮凝反应问题,离子强度在一定范围内越大,则絮体絮凝能力越好.     

颗粒活性炭对SBR反应器中好氧颗粒污泥培养的影响研究

好氧颗粒污泥培养耗时长已经成为限制其广泛应用的重要因素之一,依据"晶核假说"原理,在反应器中投加惰性核可以加快污泥好氧颗粒化进程.为了研究颗粒活性炭对于污泥好氧颗粒化进程的影响,在SBR反应器启动初期投加颗粒活性炭(SBR有效体积的1%,平均粒径为0.1—0.3mm)作为诱导核,采用扫描电镜和细菌凋亡荧光染色来表征好氧颗粒污泥.结果表明,颗粒活性炭有利于好氧颗粒污泥的形成,运行20d即获得了成熟的好氧颗粒污泥.扫描电镜结果显示,成熟的好氧颗粒污泥结构密实,微生物种类较为丰富.好氧颗粒污泥细菌凋亡荧光染色结果表明死细菌分布较为均匀,但活细菌多位于外层;胞外多聚物多重荧光染色表明蛋白质和多糖(α-吡喃葡萄糖、α-甘露糖和β-D-吡喃葡萄糖)等物质在好氧颗粒污泥内部分布较为均匀,虽然含量接近,但β-D-吡喃葡萄糖含量最多.本研究表明,在反应器中投加颗粒活性炭可以促进好氧颗粒污泥的形成.     

投加粉末活性炭强化好氧颗粒污泥的稳定性

好氧颗粒污泥系统稳定运行一段时间后,往往会发生颗粒污泥解体现象,系统内水力选择压与基质选择压之间的平衡失调,是导致颗粒污泥解体、系统失调的内在诱因.采用了投加粉末活性炭(PAC)强化好氧颗粒污泥稳定性的调控措施.结果发现,PAC的投加对污泥物理性状及微生物生长动力学方面影响明显:投加PAC可以强化系统内水力选择压,提高污泥的湿密度和强度,降低污泥生长速率和产率,调节污泥浓度和粒径大小,降低粒径分布分散化的趋势,避免因传质阻力引起的颗粒内部分裂,保证好氧颗粒污泥系统持久维持稳定.PAC的投加对污泥化学性状影响甚微:不管投加PAC污泥与否,在颗粒污泥形成过程中均伴随着胞外蛋白浓度的增加及污泥表面相对疏水性的上升.     

甲醛与NaOH对污泥EPS中蛋白质和多糖测定的影响

甲醛-NaOH法广泛应用于污泥胞外多聚物(extracellular polymeric substance,EPS)的提取,但提取过程中残留的化学物质会干扰后续胞外多聚物组分的测定,通过改变甲醛用量和NaOH浓度研究了其对EPS中蛋白质和多糖测定的影响。结果表明:提高甲醛投加量和NaOH浓度,会降低蛋白质测定标线的线性、斜率及数据的精密度。但当甲醛投加量为12~20μL,NaOH浓度为1 mol/L时,蛋白质标线的斜率和线性与不加甲醛和NaOH时相差不大,测试数据有较好的精密度。甲醛投加量与NaOH浓度对多糖测定几乎没有影响,因而在EPS提取之后不需要透析去除残留的甲醛,可直接进行测定。     

三氯化铁混凝作用提高膜生物反应器混合液可滤性

探讨了投加三氯化铁对膜生物反应器（MBR）膜污染减缓的影响,比较了复合式膜生物反应器（HMBR）和传统膜生物反应器（CMBR）污泥混合液的可滤性．结果表明：当Fe（Ⅲ）的投加量为1．2mmol／L时,能最大程度地提高污泥混合液的可滤性;稳定阶段的HMBR膜污染速率大约是CMBR的40％;Fe（Ⅲ）强化去除了上清液中分子质量（MW）〉10kDa的溶解性微生物产物（SMP）;上清液中大分子有机物的去除有助于提高污泥混合液的可滤性．污泥絮体中胞外聚合物（EPS）的元素分析表明,Fe（Ⅲ）与EPS中的负电官能团相互结合,增大了污泥颗粒．     

低温活性污泥 EPS 特性及其对污泥沉降性能影响试验研究

以长春市某污水处理厂初沉池出水为原水在实验室进行了低温污水处理模拟试验,研究了低温活性污泥 EPS 特性及其对污泥沉降性能的影响。试验温度控制在15℃、13℃、11℃、9℃、7℃、5℃、3℃,7个温度下,在处理效果稳定的条件下,检测分析了活性污泥中胞外聚合物（EPS）、沉淀性能,研究了其变化规律并探讨了相关性。研究表明活性污泥中 EPS 的含量随温度的降低而减少,而 EPS 中的多糖含量则随之升高,导致活性污泥的沉降性能也随温度降低而变差。     

人工悬浮培养发菜胞外多糖对小鼠免疫功能的影响

研究人工悬浮培养的发菜胞外多糖对小鼠非特异性及特异性免疫能力的影响.体内实验表明:50~100,mg/(kg·d)的发菜胞外多糖能够显著提高小鼠单核巨噬细胞吞噬碳粒的能力和NK细胞的自然杀伤活性(P0.05),并呈现剂量依赖性,同时,发菜胞外多糖能在一定程度上提高腹腔巨噬细胞的吞噬能力,起到提高机体非特异性免疫水平的作用.与空白组相比,高、低剂量的发菜胞外多糖对小鼠脏器指数、二硝基氟苯诱导的迟发型超敏反应(DTH)、脾淋巴细胞的增殖均无显著性影响,表明人工培养发菜胞外多糖对小鼠特异性免疫系统无显著性效果.     

好氧颗粒污泥SBR处理垃圾渗滤液的污泥理化特性分析

应用接种颗粒污泥的SBR（GSBR）处理垃圾渗滤液,研究反应器内污泥的理化特性．连续稳定运行91d的试验结果表明：GSBR中颗粒污泥结构密实;细菌以杆菌为主,颗粒表面发现少量钟虫;粒径以0．20—0．60mm的小粒径颗粒为主;污泥SVI5min为38mL／g左右,污泥层区域平均沉降速度（ZSV）为24m／h;污泥密度为28g（VSS）／L;颗粒污泥强度（以完整性系数计）为96_3％;含水率为97％;SOUR平均为67．9mg（02）／（g（VSS）·h）;污泥表面相对疏水性为85．9％．污泥内元素分析表明：颗粒状污泥更倾向于选择性结合Ca、Fe、Cu等2价或3价金属,特别是Ca元素以CaC03化合物的形式在好氧颗粒污泥内核大量沉积．污泥EPS中Na、K和Mg为主要的阳离子,而Ca元素所占的比例相对较小．     

灰树花液体培养及其胞外多糖的实验研究

对灰树花(Grifola frondosa)菌丝体液体深层发酵条件进行了初步研究,在优化灰碳源和氮源等技术参数基础上,对发酵液中胞外多糖的形成规律进行了研究.研究结果表明,酵母浸粉和葡萄糖是灰树花生长较为适宜的碳氮源,发酵液中灰树花多糖含量最多可达9 g/L.     

污泥灰去除模拟废水中Cu~(2+)的吸附研究

以城市污水处理厂污泥为原料热解制得污泥灰,对吸附模拟废水中Cu2+离子的反应条件进行研究,考察了反应时间、溶液pH值、污泥灰投加量、初始浓度、温度、离子强度等因素,对探讨污泥灰去除废水中Cu2+可行性提供科学依据.     

不同曝气强度下MBR污泥混合液可滤性分析

研究了曝气强度对膜-生物反应器（MBRs）污泥混合液的可滤性的影响．2套MBRs采用曝气强度分别为500L/h及100L／h恒流出水模式连续运行60d,应用污泥混合液过滤装置测定污泥混合液的可滤性．结果表明：过高的曝气强度将恶化污泥混合液的可滤性,增加膜污染速率;曝气强度的增加将导致污泥混合液上清液中相对分子质量大于10000的溶解性微生物代谢产物（SMP）浓度增加,此部分大分子有机物浓度的增加恶化了污泥混合液的可滤性;曝气强度大于500L／d也将导致污泥絮体中1～10um细小颗粒和胞外聚合物（EPS）含量的增加．