工业化UASB反应器污泥无载体颗粒化特性研究

以阿维菌素废水为处理对象,在工业化中温上流式厌氧污泥床（UASB）反应器中研究了污泥无载体颗粒化过程中的污泥特性。研究表明,接种絮状污泥,经过189d运行成功实现污泥无载体颗粒化。在污泥颗粒化过程中污泥特性发生了显著变化：挥发性悬浮固体（VSS）与悬浮固体（SS）的质量比由接种时的0．45提高到0．8;最大比产甲烷速率由57．3提高到299mL／（gVSS·d）;胞外聚合物（ECP）与污泥质量比由31．4提高到58．3mg／g,同时发现ECP含量的增加对于促进污泥无载体颗粒化起到了关键作用。成熟颗粒污泥以灰黑色为主,粒径为1．0～2．0mm,密度为1．082g／cm^3,平均沉降速度为65．3m／h。颗粒污泥表面以丝状菌和杆菌为主,内部多为球菌和短杆菌。     

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。     

微好氧条件下好氧颗粒污泥的培养

在微好氧条件下(曝气槽中溶解氧量在0．2～0．7mg／L之间)对好氧颗粒污泥的培养进行了研究．以厌氧颗粒污泥为接种污泥，考察了培养过程中厌氧污泥外观、尺寸、反应器中絮状污泥的MLSS(混合固体悬浮物)、SV(污泥体积)、SVI(污泥体积指数)和VSS(挥发性固体悬浮物)，以及颗粒化污泥体积的变化．发现培养5d后，厌氧颗粒污泥完全解体，培养10d后出现新的颗粒污泥，培养40d后污泥完全颗粒化．培养成熟的颗粒污泥呈浅褐色，粒径主要集中于500～3000μm之间，SVI达18．147mL／g，比重达1．020g／cm^3，含水率(质量分数)达95．7％，有机组分的质量分数达74．1％，沉降速率达52m／h，各项指标均优于普通活性污泥和常规曝气条件下培养的好氧颗粒污泥．     

常温生活污水EGSB反应器颗粒污泥的特性

为研究生活污水EGSB反应器内的颗粒污泥特性,考察了运行条件的影响.结果表明,15℃以上时缩短水利停留时间(HRT)可提高COD去除率.HRT从1.6 h缩短至0.6 h,平均COD去除率从77%增加至82%.水力和基质的过负荷都会加速颗粒污泥解体.上升流速为2.8～3.1 m/h、容积负荷率(VLR)低于(12.9±7.6)kg/(m3·d)时,污泥粒径分布相对稳定;上升流速为3.8 m/h、冲击负荷为38 kg/(m3·d)时,则造成明显的污泥解体.高负荷运行有利于增加颗粒内部生物密度,但过度剪切造成的污泥破碎和粒径过小也会加剧洗出,尤其在低温条件下.缩短HRT可提高颗粒污泥活性.20℃以上,HRT从1.6 h缩短至0.75 h后,污泥比产甲烷活性(SMA)由0.85 g/(g·d)(VSS)增加至1.11g/(g·d)(VSS).长期低温驯化后,甲烷菌得以富集,10℃、HRT为2 h时,SMA增加至1.21 g/(g·d)(VSS).扫描电镜观察发现,颗粒污泥不同部位呈现明显的菌群分区现象.     

活性炭粉末对好氧颗粒污泥形成及性能的影响研究

在SBR反应器中,以普通絮状活性污泥作为接种污泥,采用模拟豆浆废水培养好氧颗粒污泥,研究投加活性炭粉末的粒径大小及曝气量、沉降时间对好氧颗粒污泥形成的影响．实验结果表明,好氧颗粒污泥最佳培养条件为上升速度1．4cm／s、沉降时间2min、活性炭粉末粒径140目,14d污泥颗粒化．培养成熟的好氧颗粒污泥表面与内部可见活性炭;颗粒污泥表面由较多交织缠绕的丝状菌和大量的菌体而组成,内部呈孔隙、层状结构,发现有兼性厌氧球菌;具有较好的机械强度,沉降速度为普通活性污泥的5倍以上．污泥全部颗粒化后,COD负荷达2．6～3．2g／L·d,COD去除率达到70％～94％．     

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥的特性及其反应过秸

以普通絮状活性污泥为种泥,采用人工配制的模拟生活污水,在序批式反应器（SBR）中成功地培养出了同步脱氮除磷好氧颗粒污泥。污泥颗粒粒径大多在0．5～1．0mm,SVI为27．0mL/g,MLVSS／MLSS为86．8％,具有良好的沉降性能和较高的生物量。采用好氧颗粒污泥进行脱氮除磷过程研究,结果表明颗粒污泥具有良好的同步脱氮除磷和去除有机物的功能,反应周期结束时氮氮、PO4^3-P去除率接近100％,COD去除率达到90％以上。     

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.     

SBAR中培养条件对好氧颗粒污泥特性影响

采用气升式间歇反应器研究了好氧污泥颗粒化过程,分别考查了厌氧颗粒污泥和活性污泥为接种污泥时好氧污泥颗粒化过程及其特性的不同,并且分析了循环时间为4 h和12h时好氧颗粒污泥的菌群形态和粒径分布.实验结果表明:活性污泥接种形成的好氧颗粒污泥相对密度达1.025,含水率96%,而厌氧颗粒污泥驯化形成的好氧颗粒污泥相对密度为1.008 7,含水率98%;在4 h循环时间下,颗粒粒径主要在1.5~2.0 mm,杆菌为优势菌,而在12 h循环时间下,颗粒污泥粒径主要分布在1.0~1.5 mm,球菌为优势菌.     

好氧颗粒污泥对有机物吸附性能的影响因素

为了寻找好氧颗粒污泥系统最佳运行参数,为好氧颗粒污泥在实际废水中的应用提供理论依据,在实验室条件下,采用静态吸附方式,从环境条件、污水特性及好氧颗粒污泥特性三方面探讨了好氧颗粒污泥吸附有机污染物的影响因素及影响程度。结果表明:静态吸附时间为24 h、p H为7.0~9.0、温度为25~35℃、搅拌强度为150 r/min、废水质量浓度为1 500 mg/L、污泥粒径为0.3~1.0 mm、污泥质量浓度为3 000 mg/L、EPS含量>195.08 mg/g VSS时,好氧颗粒污泥对有机污染物的吸附性能最优。     

超声辅助污泥脱水的研究

为了研究超声对污泥脱水性能的影响,在污泥板框压滤实验中,利用超声结合絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）处理污泥的方法,对比了有无超声对污泥压滤脱水的效果。研究结果表明：超声可以降低污泥含水率,使其从最初含水率近98％减少到81％,污泥的体积减少为最初的1／10。超声声强为410W／m^2、超声处理时N2．5 min为较优处理条件;同时絮凝剂的使用量,从0．7％（干基）降至0．6％（干基）。     

污泥负荷对好氧颗粒污泥运行稳定性的影响

为实现好氧颗粒污泥的工业化应用,以絮状活性污泥为接种污泥,在气升式间歇反应器(SBAR)中培养好氧颗粒污泥,探讨在颗粒污泥成熟后,不同的污泥负荷对好氧颗粒污泥运行稳定性的影响。结果表明:污泥负荷过高或过低都会对好氧颗粒污泥的稳定性有所影响。在SBAR中,污泥负荷为1 kg/(kg.d)时,好氧颗粒污泥的沉降性能和降解效果均好于污泥负荷为0.6和1.4 kg/(kg.d)时,其SVI平均为28.04 mL/g,COD、氨氮的去除率分别为91.37%和86.04%。当反应器运行77 d时粒径大于0.6 mm的颗粒仍占6.13%。     

好氧颗粒污泥膜生物反应器处理畜禽废水

采用好氧颗粒污泥膜生物反应器处理畜禽废水,分别对COD、NH4 -N、NO2--N、NO3--N的去除效果和对膜通量的影响进行了研究。结果表明:在水力停留时间(HRT)为8h,进水COD浓度为600mg/L,NH4 -N浓度为40mg/L的条件下,出水COD、NH4 -N的浓度分别为46.6和4.8mg/L。NO2--N和NO3--N的去除率也可达90%以上。并且好氧颗粒污泥的加入减缓了膜的污染。     

好氧活性污泥在升流式厌氧污泥床反应器中的厌氧颗粒化过程及机制

 采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器,以城市污水处理厂二沉池活性污泥为种泥,研究好氧絮状污泥的厌氧颗粒化过程及其机制.UASB在污泥负荷(SLR)0.25kg(COD)/(kg(VSS)·d)和水力负荷(HLR)0.1m³/(m²·h)的条件下启动后,通过分阶段缩短水力停留时间(HRT)的方式逐步将SLR和HLR提高到0.52kg(COD)/(kg(VSS)·d)和0.3m³/m²·h,经过150d的连续运行,成功培育出了厌氧颗粒污泥,系统对COD的去除率达到了95%以上.厌氧颗粒污泥的形成过程先后经历了污泥驯化期、微生物聚集体形成期、初生颗粒污泥形成期、次生颗粒污泥形成期、成熟颗粒污泥形成期5个时期.好氧絮状污泥的厌氧颗粒化机制整体上符合二次核学说,其中初生颗粒污泥的形成符合黏液学说,而次生颗粒污泥的形成机制与目前已报道的厌氧颗粒污泥形成机制不同,其内核是由初生颗粒污泥破碎后的碎片组成,产甲烷丝状菌和其他细菌通过插入碎片中或者附着于碎片表面的方式形成聚集体,并逐渐发展成为次生颗粒污泥.     

接种污泥对好氧污泥颗粒化影响的实验研究

为了加快污泥颗粒化进程,在气升式内循环序批反应器中,取普通絮状活性污泥和在絮状污泥中添加一定比例的好氧颗粒污泥分别为接种污泥,进行好氧颗粒污泥的培养,探讨其对污泥颗粒化速度及生物降解性能的影响。结果表明,接种污泥中适量添加颗粒污泥能使颗粒成熟时间由35 d缩短为28 d,缩短了反应器启动时间,培养的成熟颗粒污泥具有较好的沉降性能和降解性能,SVI稳定在36 mL/g左右,沉降速度达36.23 m/h,COD、氨氮和总磷的去除率分别达到97.86%、90.23%、89.60%。     

好氧颗粒污泥短程硝化处理养殖废水及N2O释放特性

好氧颗粒污泥可通过特殊的厌/好氧空间结构实现短程硝化,而短程硝化和好氧颗粒结构都可能导致温室气体N₂O释放.试验研究了处理养殖废水过程中好氧颗粒污泥短程硝化性能,及利用微电极探针定量分析N₂O过程释放特性.稳定运行期间,COD与氨氮平均去除率分别为76.8%和94.4%,短程硝化效率可达88.9%.根据微电极探针和气相色谱分析结果,好氧颗粒污泥系统厌氧和好氧阶段N₂O生成量分别占46.4%和53.6%,但短程硝化系统的N₂O释放主要来源于曝气吹脱作用;系统内N₂O中氮的释放量占进水氮的比例为2.1%,好氧颗粒污泥并未显著强化N₂O释放.     

好氧颗粒污泥的培养及其特性研究

以西安市第三污水处理厂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,在SBR反应器中进行好氧颗粒污泥培养实验研究.在温度为室温,pH为7.0左右,曝气时间为150～ 180 min,沉淀时间9～120 min,曝气量为0.3～ 0.5 m3/h的实验条件下,成功培养出了好氧颗粒污泥,其颜色为浅黄色,粒径为1～...     

高温厌氧颗粒污泥膨胀床中颗粒污泥的性质分析

考察了高温(55℃)条件下厌氧颗粒污泥膨胀床处理木薯酒精废水的运行特性和颗粒污泥的性质.结果表明,当进水有机负荷(OLR)在15.0 kg.m-3.d-1时,化学需氧量(COD)平均去除率为86.7%,平均产气量为15.1L.d-1.OLR最高可达24.0kg.m-3.d-1,COD平均去除率为88.5%,平均产气量为39.9L.d-1.颗粒污泥的颗粒化率随着运行时间的延长逐渐增加,运行至260d,直径大于2.00mm的颗粒污泥约占32%.颗粒污泥的有机组分主要是碳、氢和氮,无机组分主要是硅、磷、钙和铁.颗粒污泥表面的微生物以丝状菌为主,污泥内核组成可能主要为磷酸钙或碳酸钙等无机质.     

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.