极具工程化潜力的好氧颗粒污泥技术
好氧颗粒污泥的研究进展
好氧颗粒污泥的研究进展好氧颗粒污泥的研究进展一、引言随着城市化进程的不断加快，城市污水处理厂面临着越来越大的挑战。
好氧颗粒污泥作为一种新型的生物处理技术，被广泛应用于生活污水、工业废水和农业废水的处理过程中。
本文将对好氧颗粒污泥的研究进展进行综述。
二、好氧颗粒污泥的形成机制好氧颗粒污泥是由耐寒、耐酸、耐碱和耐高浓度有机物条件的细菌群体构成的。
其产生的主要原因是良好的沉降性能和附着性能的结合。
在好氧条件下，细菌通过对废水中有机物的降解，产生胞外聚合物，并将颗粒污泥附着在胞外聚合物上，形成一个结构相对稳定的颗粒状污泥。
三、好氧颗粒污泥的特征1. 大比表面积：好氧颗粒污泥相对于传统的生物颗粒污泥具有更大的比表面积，能够提供更多的接触面积，加速废水中有机物的降解。
2. 高活性：好氧颗粒污泥在有机物降解过程中有很高的活性，能够在短时间内完成废水的处理过程。
3. 良好的沉降性：好氧颗粒污泥具有较高的沉降速度，能够减少后续工艺中的沉淀时间和体积。
4. 抗冲击负荷能力强：好氧颗粒污泥能够适应不同浓度和类型的废水，对于冲击负荷有较高的抗性。
5. 高浓度处理能力：好氧颗粒污泥可以在较高浓度下进行处理，节约了处理过程中的能量和药剂的消耗。
四、好氧颗粒污泥的应用好氧颗粒污泥在污水处理方面有着广泛的应用。
其主要应用于以下几个领域：1. 生活污水处理：好氧颗粒污泥能够有效地降解生活污水中的有机物和氨氮，并减少污泥的产生量。
2. 工业废水处理：好氧颗粒污泥能够适应不同类型的工业废水，并对废水中的有机物进行高效降解。
3. 农业废水处理：好氧颗粒污泥在农业废水处理中的应用十分广泛，能够提高农田灌溉水的质量，促进农作物的生长。
五、好氧颗粒污泥的优势和挑战好氧颗粒污泥相对于传统的生物处理技术具有独特的优势，如较高的处理效率、较少的运维成本和较小的占地面积等。
然而，好氧颗粒污泥的应用也面临一些挑战，如操作复杂、运行稳定性不足和污泥浓度波动等。
好氧颗粒污泥的研究进展
好氧颗粒污泥的研究进展好氧颗粒污泥（Aerobic Granular Sludge）是一种由生物污泥自发形成的颗粒状胶状物，具有优良的底物去除能力和沉降性能。
它广泛应用于污水处理领域，成为一种重要的生物处理技术。
本文将介绍好氧颗粒污泥的形成机理、特性及其在污水处理中的应用，同时还会讨论当前研究中存在的问题和未来发展方向。
好氧颗粒污泥的形成是一个自发的过程，通常可以通过在好氧条件下操作A/O（Anoxic/Oxic）MBR（膜生物反应器）系统来培养。
在MBR系统中，碳源和氮源的供应对于好氧颗粒污泥的形成起到关键作用。
通常，底物的有机负荷较高、C/N比较低的条件下有利于好氧颗粒污泥的形成。
此外，污泥搅拌强度的调节也对颗粒污泥的形成有一定影响。
好氧颗粒污泥具有许多独特的特性。
首先，颗粒污泥可实现高效的底物去除，因为颗粒内部具有丰富的氧气和营养物质供应，同时外界底物也可以通过颗粒表面被动态地吸附、解吸。
其次，颗粒污泥具有优良的沉降性能，即使在高浓度悬浮物的情况下也能保持良好的沉降速度和沉降精度。
这对于提高系统的处理能力、减少投加的化学沉淀剂等意义重大。
此外，好氧颗粒污泥还具有较高的抗冲击负荷能力和稳定性，能够适应复杂的操作条件和负荷波动。
好氧颗粒污泥在污水处理中具有广泛的应用前景。
首先，在城市污水处理厂中，颗粒污泥可用于替代传统活性污泥工艺，能够显著减少系统的投资和运行成本。
其次，颗粒污泥能够高效去除底物和氮磷等污染物，提高处理效果并降低排放标准。
同时，颗粒污泥还可用于强化生物除硝、厌氧氨氧化等高级氮移除工艺，为污水处理的提标升级提供了技术支持。
然而，目前在好氧颗粒污泥的研究中还存在一些问题。
首先，颗粒污泥的形成机理尚不完全清楚，需要进一步的研究来揭示其内部的微生物组成和作用机制。
其次，颗粒污泥在长期运行中可能出现破碎和泥团损失等问题，这对稳定运行造成一定困扰。
此外，颗粒污泥的控制和调节方法也需要进一步改进和完善。
好氧颗粒污泥在污水生物处理汇总
好氧颗粒污泥在污水生物处理汇总一、引言随着工业化和城市化的发展，污水的产生和处理成为了一个重要的环境问题。
污水中的污染物，如化学需氧量（COD）和氨氮，是水体富营养化的主要原因，对水生生物和人类健康产生严重影响。
因此，寻求有效的污水处理方法，同时去除COD和氨氮，成为当前的研究重点。
好氧颗粒污泥（AGS）作为一种新型的生物处理技术，具有较高的去除效率和稳定性，受到了广泛关注。
二、好氧颗粒污泥的研究进展好氧颗粒污泥（AGS）是一种由微生物群体在好氧条件下形成的生物膜，具有沉降性能和生物活性。
在过去的十年中，AGS在基础理论和工程应用上都取得了显著进展。
研究表明，AGS对COD 和氨氮有较高的去除效率，且在低温、低溶解氧的条件下仍能保持良好的性能。
此外，AGS还具有较好的抗冲击负荷能力和较高的污泥产率。
在AGS的形成过程中，微生物通过自身的新陈代谢和物理化学作用，将污水中的有机物和氨氮转化为新的生物质和能量。
同时，通过物理作用，微生物将污水中的悬浮物和胶体物质沉降下来，使出水水质得到改善。
这个过程不仅去除了污染物，还产生了具有沉降性能的颗粒污泥，提高了污水处理的效率和质量。
三、污水生物处理的三大工艺污水生物处理的主要工艺包括活性污泥法、生物膜法和厌氧生物处理法。
活性污泥法是最常用的生物处理技术之一，具有处理效果好、能耗低等优点。
生物膜法适用于处理水量较小的污水，具有较高的生物量浓度和较低的能耗。
厌氧生物处理法适用于处理高浓度有机物和含氮、磷的污水，具有能耗低、产甲烷等优点。
四、同步去除COD和氨氮的沉降能力和形成标志在污水生物处理过程中，同步去除COD和氨氮是提高处理效率和质量的关键。
研究表明，AGS具有良好的同步去除COD和氨氮能力。
在AGS的形成过程中，微生物通过自身的代谢活动，将污水中的有机物和氨氮转化为新的生物质和能量。
同时，微生物的物理化学作用将污水中的悬浮物和胶体物质沉降下来，使出水水质得到改善。
好氧颗粒污泥技术
ｒ ｓ ａｃ ｅ ， ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｉｔｏ ｕ ｅ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓ ａ ｄ ｆ ｃｏｓ ａ ｅ ｔ ｇ ｆｒ ｔ ｎ ｏ ｅ ａ ｒ ｂ ｃ ｇａ ｕａ ｌ ｄ ｅ ａ ｅｌａ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｈ ｓ ａ ｅ ｎ ｒｄ ｃ ｓｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｉ ａ ｔ ｒ ｆ ｃ ｉ ｏｍａｉ ｆｔ ｅｏ ｉ ｒ ｌ ｒｓｕ ｇ ， ｓｗ ｌ ｓ ｉ ｓｃ ｎ ｎ ｏ ｈ ｎ ｓ
好氧颗粒污泥表面积聚着大量的胞外多聚物和微生物细胞胞外多聚物和细胞壁主要是由蛋白质腐殖酸糖醛酸多糖及少量的脂类和核酸组成的这些组成中含有大量的羧基羟基硫酸脂和氨基等基团基团内所含有的npos等电负性较大的原子均可以提供孤对电子与重金属离子在活性污泥表面形成络合物或鳌合物从而使溶液中重金属离子被吸附去除
密度大、沉降速度快等特点 ，可使反应器 中保持有
较 高 的污泥 浓 度和容 积 负荷 ，并可缩 小或 省去二 沉 池 。另 外 ，好 氧颗 粒 污 泥 具 有 微 生 物 种 群 的 多样
性 ，在降解有机物的同时具有脱氮除磷的功能 ，与 传统的活性污泥法相 比，可简化工艺流程 、减少污 水处理系统的容积和 占地面积、降低投资和运行成 本 ，基 于 以上优 势 ，它在水 处理 方面具 有很 大 的发 展潜力。本文对好氧颗粒污泥技术做以阐述。
７ ８ｇ ． ／Ｌ。
ｏ ｇ ｎ ｃ ｍａｔｒ ， ＣＯＤ， ａ ｒ ａ ｉ ｔ ｓ ｅ ｍｍｏ ｉ ｉ ｏ ｅ ， ｒｃ ｌ ｉ ａ ｔ ｔ ｘｃ ｒ ａ ｉ ｍａｔｒ ， ｐ ｒｔ ｉ ｎ ａ ｄ ｅ ｖ ｔｌ ． ｓ ｄ ｏ ａｅ ｔ ｎａ ｎｔ ｇ ｎ ｒ ｅ ａｃ ｔ ｎ ｏ ｉ ｏｇ ｎ ｃ ｒ ｔ ｓ ｅ ａ ａｈ ｏ ｎ ｈ ａ ｙ ｍｅ ａｓ Ｂａ ｅ ｎ ｌ ｔｓ
好氧颗粒污泥技术的研究与应用
好氧颗粒污泥技术的探究与应用引言随着城市化进程的加快和人口的快速增长，废水处理成为每个城市务必面对的问题。
传统的处理方法往往接受生化池来处理废水，但存在着处理效果不佳、耗能高等问题。
而好氧颗粒污泥技术的出现，为废水处理提供了一种更有效的解决方案。
本文将对好氧颗粒污泥技术进行深度探究和探讨，并对其应用前景进行分析。
一、好氧颗粒污泥技术的基本原理好氧颗粒污泥技术通过引入氧气和废水中的有机物质，利用微生物的代谢作用来降解有机物，最终实现废水的净化。
好氧颗粒污泥技术的基本原理包括颗粒污泥的形成、颗粒污泥的内部微生物的代谢作用以及颗粒污泥的沉降等三个方面。
起首，好氧颗粒污泥的形成是通过水力条件和颗粒之间的吸附力共同作用下实现的。
在水力条件下，废水中的有机物会连续进入反应器内，在微生物的作用下，有机物逐渐降解并产生一定的胞外聚合物。
这些胞外聚合物与颗粒表面的微生物聚集在一起，形成颗粒污泥。
其次，颗粒污泥内部微生物的代谢作用是好氧颗粒污泥技术发挥作用的核心。
颗粒污泥内部的微生物分为好氧和厌氧微生物，其中，好氧微生物主要负责降解废水中的有机物，将其转化为无机物和大分子有机物；厌氧微生物则进一步降解大分子有机物，使其完成最终的净化过程。
最后，好氧颗粒污泥的沉降是指颗粒污泥在处理过程中的沉降速度。
因为好氧颗粒污泥的特殊形态，沉降速度较快，能够在很短的时间内使污泥与水分离，从而实现废水的净化。
二、好氧颗粒污泥技术的优势与传统的生化池处理方法相比，好氧颗粒污泥技术具有以下优势：1. 净化效果好：好氧颗粒污泥技术能够有效降解废水中的有机物质，使废水的COD、BOD等污染物浓度大幅度降低，达到环保要求。
2. 能耗低：好氧颗粒污泥技术的处理过程中不需要额外添加化学药剂，而且接受了生物降解方法，消耗的能量较少。
3. 运行成本低：好氧颗粒污泥技术的设备简易，易于运行和维护，相对于传统的生化池来说，运行成本更低。
4. 空间占用少：好氧颗粒污泥技术可以在一个较小的空间内进行废水处理，节约土地资源。
好氧颗粒污泥技术的研究与应用
好氧颗粒污泥技术的研究与应用作者：周汇张文豪蒋硕颜来源：《知识文库》2018年第14期近几年，水体污染和水资源短缺问题越来越突出。
传统的活性污泥技术由于剩余污泥量大等缺点，给后续的处理带来了较大的负担。
随着厌氧可以污泥技术的发展，好氧颗粒污泥技术克服了剩余污泥量大的缺点，并且能够有效的去除污水中的有机物、氮磷等污染物，所以逐渐被应用到污水处理过程中。
本篇文章主要阐述了近几年国内外学者对好氧颗粒污泥技术的研究现状，好氧颗粒污泥形成过程中的影响因素，以及该技术在污水处理中的应用的情况等。
1 好氧颗粒污泥技术厌氧颗粒污泥技术已经发展成熟并成功地应用到污水处理的过程中，好氧颗粒污泥技术在此基础上也逐渐的发展起来，好氧颗粒污泥中，微生物的结构紧密，污泥的沉降性能良好，能较好地进行泥水分离。
另外，好氧颗粒污泥技术还可以抵抗不良的水利因素和有毒物质对污水处理的影响。
好氧颗粒污泥技术剩余污泥量小，污水处理过程中不需要在设置二沉池和污泥回流等设备，所以，该技术有占地面积小，基建费用低，运行费用少等优点。
该技术还能较稳定的处理低浓度有机废水。
该技术也引起了國内外学者的广泛关注。
2 好氧颗粒污泥技术的研究现状Mishima K等在20世纪90年代初，污泥的颗粒化现象被第一次发现。
这种现象出现在连续流AUSB（Aerobic Upflow Sludge Blanket）的反应器内。
在研究过程中发现该技术中污泥的颗粒化形成条件比较苛刻，并且培养出来的当时污泥也不能有效的去除污水中的氮磷等污染物质。
清华大学的卢然超等研究了有关SBR反应器中污泥的脱氮除磷效果和污泥的沉降性能，在反应器中形成了能够实现同步的脱氮除磷的好氧颗粒污泥。
在该反应器中，污泥对水中的有机物质和总磷的去除效率都比较高，同时对水中的氮的去除效率也达到了80%以上，反应器的出水的水质也比较好。
3 好氧颗粒污泥形成的影响因素3.1 进水的基质和有机负荷率好氧颗粒污泥的培养需要一定的碳源等物质作为培养基质，好氧颗粒污泥对培养基质的要求不高，很多培养基质如葡萄糖，乙醇等物质都能够成功地培养出好氧颗粒污泥，不同的培养基质对好氧颗粒污泥的微生物系统产生不同的影响，会影响到好氧颗粒污泥表面的微生物的微观结构和微生物的类型。
好氧颗粒污泥污水处理技术研究现状与发展
好氧颗粒污泥污水处理技术研究现状与发展好氧颗粒污泥（AGS）污水处理技术研究现状与发展摘要：随着城市化的快速发展，城市污水处理成为了一个新的研究热点。
传统的好氧活性污泥工艺存在处理效率低、投资成本高、耗能大等问题。
由此，好氧颗粒污泥（AGS）技术被提出，其通过微生物聚集形成颗粒污泥，具有高效处理性能、能耗低以及操作灵活等优点，因此备受研究者们的关注。
本文将介绍AGS技术的研究现状和发展前景，分析其存在的问题并展望未来的发展。
关键词：好氧颗粒污泥；污水处理；研究现状；发展前景一、引言随着人口的快速增长和工业化进程的加快，城市污水处理成为了一项紧迫且重要的任务。
污水处理的目标是有效去除水中的污染物，使其达到国家排放标准。
传统的好氧活性污泥工艺因其处理效率低、投资成本高以及能耗大等问题逐渐受到了限制。
因此，开发新的高效、经济、可持续的污水处理技术成为了迫切需要。
二、好氧颗粒污泥技术的研究现状1. 技术原理好氧颗粒污泥（AGS）技术是一种利用特定的微生物构建形成颗粒污泥来进行处理的方法。
好氧颗粒污泥是一种由脱氮、好氧和厌氧菌共同构成的生态系统，其通过微生物的自组装形成颗粒结构。
AGS技术通过在富含氧的环境中引入颗粒污泥，在颗粒污泥内部形成氧、氮和碳等有利于污水处理的环境，从而提高处理效率和降低处理成本。
2. 研究进展AGS技术的研究已经取得了一定的进展。
研究者们通过改良系统结构、优化操作条件、加强菌群筛选等方法来提高AGS技术的处理效率。
同时，一些研究还探索了AGS技术在特定领域的应用，例如海水淡化、污泥厌氧消化等。
这些研究为AGS技术的进一步发展提供了有价值的经验和参考。
三、好氧颗粒污泥技术的发展前景1. 优势和潜力相比传统的好氧活性污泥工艺，AGS技术具有明显的优势和潜力。
首先，AGS技术能够在更短的生化反应时间内达到相同或更高的去除效率。
其次，AGS技术由于使用颗粒污泥，使得处理系统更加紧凑，减少了处理设备的空间需求。
好氧颗粒污泥技术研究进展与应用现状
2 发展方向
1）深入研究各种控制因素的变化对好氧颗粒污泥稳定性的影响 ,以实 现工艺长期稳定的维持； 2）开发颗粒污泥的联合工艺。颗粒污泥生化反应器可以和其他处理 单元联合使用来弥补彼此的不足 ,如将膜反应器和好氧颗粒污泥结合 起来的好氧颗粒污泥膜反应器(AGSBR)；
PERBIOF技术是意大利IRSA(Istituto diＲicerca SulleAcque) 研发的 高性能好氧颗粒污泥技术。其主体为 SBBGR( sequencing batch biofilter granular reactor)，内部设生物固定床。该技术通过投加接种 污泥，利用固定床培养出的好氧颗粒污泥处理工业废水。该技术被用 来处理意大利一家制革厂的生产废水，在容积负荷为4 kgCOD/( m3· d) 、进水COD平均为2900mg/L 时，结合后续的臭氧处 理装置( 臭氧投加量为150～300gO3/ m3)，则联合系统对COD、DOC、 TSS、TKN、表面活性剂及色度的去除率分别为 99.5%、98%、99%、 95%、98.7%和 98%，出水水质完全满足排放标准。
2 反应器的选择
连续流反应器和SBR都可用于好氧颗粒污泥的培养。目前连续流反应 器主要用于培养硝化颗粒污泥，而绝大多数好氧颗粒污泥都是利用有 机基质在SBR中培养。 培养好氧颗粒的关键参数是缩短沉淀时间和进水时间，保持一定的上 升气速和容积负荷.这与好氧颗粒化的机理是密切相关的.
例1 常温好氧条件下好氧颗粒污泥的富集与驯化
好氧颗粒污泥 活性污泥
好氧颗粒污泥中含有丰富的微生物种群 ,在合适的pH 和DO浓度下,多 种微生物可以共存。好氧颗粒污泥主要由异养菌和硝化菌组成。 DO从颗粒外部经表面空隙传递到颗粒内部 ,形成DO梯度,在颗粒核心 部形成缺氧区,在颗粒内部形成厌氧区。 在好氧颗粒污泥的外表面以好氧硝化菌及氨化菌为主,废水中的NH4+N首先被外侧的硝化菌氧化成NO3--N、NO2--N;在缺氧区,反硝化菌占 优势,它们利用从废水中扩散至厌氧区的碳源将NO3--N、NO2--N还原, 以N2形式去除氮。
连续流好氧颗粒污泥技术升级现有污水处理工程
连续流好氧颗粒污泥技术升级现有污水处理工程连续流好氧颗粒污泥技术升级现有污水处理工程随着人类社会的不断发展和城市化进程的加快，水资源的保护和污水处理成为一个全球性的问题。
在现有的污水处理工程中，连续流好氧颗粒污泥技术是一种非常有效的处理方法，它可以提高污水处理效率、减少能源消耗并降低环境污染。
连续流好氧颗粒污泥技术基于活性污泥系统，通过改变曝气方式和污泥回流方式，使颗粒污泥在好氧条件下有效吸附和降解污水中的有机物质。
相较于传统的曝气活性污泥工艺，连续流好氧颗粒污泥技术具有以下几个优点：首先，连续流好氧颗粒污泥技术可以显著提高污水处理效率。
由于连续流好氧颗粒污泥技术能够增加颗粒污泥对有机物质的吸附和降解能力，因此可以在相同的水力停留时间下降低COD（化学需氧量）和BOD（生化需氧量）的浓度。
这一点对于处理高浓度有机废水尤为重要。
其次，连续流好氧颗粒污泥技术能够减少能源消耗。
由于颗粒污泥具有较高的沉降能力，可以减少曝气系统对氧气的需求，从而降低运行成本。
与此同时，颗粒污泥在良好氧环境下的活性生物质积累和自身增殖能力也降低了曝气系统和污泥回流系统的运行强度，进一步减少了能源消耗。
再次，连续流好氧颗粒污泥技术对环境污染的减少也具有重要作用。
连续流好氧颗粒污泥技术可以有效降低产生污泥的量，并且污泥浓度较高，容易脱水和干化，从而减少污泥的处理和处置成本。
此外，连续流好氧颗粒污泥技术还能够减少氨氮、总磷等污染物的排放，对环境保护具有积极的意义。
为了推动连续流好氧颗粒污泥技术在现有污水处理工程中的应用，需要进行一系列升级和改进。
首先，可以优化曝气系统的设计，控制气泡大小和曝气量，提高氧气的传递效率。
其次，可以加大污泥回流比例，增加颗粒污泥的陶瓷和增殖能力。
此外，还可以采用聚合物添加剂或利用氧气接触氧化等方法，促进颗粒污泥的初沉、浓缩和脱水。
在实际工程运行中，连续流好氧颗粒污泥技术还存在一些挑战和难点。
例如，由于颗粒污泥较为敏感，工程运行过程中需要定期监测和调整污泥流动、曝气以及回流比例等参数，确保系统的稳定运行。
好氧颗粒污泥
好氧颗粒污泥膜生物反应器系统好氧颗粒污泥是90年代以来发展的一门新兴技术，与厌氧颗粒污泥相比，在水处理方面，以其启动周期短、污泥代谢活性高、消化速率快、运行连续性强及出水水质好等，而备受青睐。
但是由于运行条件苛刻，操作复杂等因素的限制，人们对好氧颗粒的形成机理和影响因素了解的还不够深入，而对于好氧颗粒污泥的实际应用研究更是鲜有报道。
本文通过查阅近年来国内外大量文献及研究成果，对好氧颗粒污泥颗粒化技术的影响因素及应用情况进行了详细剖析。
1 好氧颗粒污泥的基本性质1.1 好氧颗粒污泥的形态及结构好氧颗粒污泥外观一般为橙黄色或浅黄色，成熟的好氧颗粒污泥为表面光滑致密、轮廓清晰的圆形或椭圆形。
粒径一般在0.5～5.0mm。
颗粒表面含有大量孔隙，可深达表面下900um处，而距表面300～500um处的孔隙率最高，这些孔隙有利于氧、基质、代谢产物在颗粒内部的传递。
1.2 颗粒污泥的沉降性能好氧颗粒污泥的密度为 1.0068～1.0480g／cm3，颗粒污泥的污泥沉降比(SV)在14～30%，污泥膨胀指数（SVI）20～45mL／g（一般在30左右），而普通活性污泥的SVI在60～205mL／g左右。
颗粒污泥的含水率一般为97～98%。
因而好氧颗粒污泥具有较高的沉降速度，可达30～70m／h，与厌氧颗粒污泥的沉降速度相似，是絮状污泥的三倍多。
因此能够承受较高的水利负荷，具有较高的运行稳定性和效率。
1.3 好氧颗粒污泥的代谢活性比耗氧速率(Specific Oxygen Uptake Rate简写SOUR)是指单位细胞蛋白在单位时间内消耗氧气量，反映了微生物新陈代谢过程的快慢即微生物活性的大小、微生物对有机物的降解能力。
好氧颗粒污泥的异养菌比耗氧速率(SOUR)H 为40～50mgO2／(g MLVSS•h)，而普通活性污泥的(SOUR)H为20mgO2／(g MLVSS•h)左右。
Shu-fang Yang培养的好氧颗粒污泥(SOUR)H为60～160mgO2／(g SS•h)。
好氧颗粒污泥原理及应用
好氧颗粒污泥原理及应用好氧颗粒污泥与普通活性污泥相比，它具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷，集不同性质的微生物(好氧、兼氧和厌氧微生物)于一体等特点，近年的研究成果表明AGS能用于处理高浓度有机废水、高含盐度废水及许多工业废水。
1991年Mishillla等最早发现了AGS，并第一次报道了利用连续流好氧上流式污泥床反应器(AerobicUpflowSludgeBlanket，AUSB)培养出AGS。
人们从这一研究成果开始了对AGS颗粒化的研究历程。
而国内学者对AGS的研究始于1995年，相对滞后于国外的研究。
好氧颗粒污泥是由相互聚集的、多物种的微生物构成的团体，被认为是一种特殊的自固定化生物。
在过去的20年中，废水生物处理领域理论研究和工程应用证明，固定化的活性污泥在水质净化方面比悬浮活性污泥更具有效率。
迄今为止，好氧颗粒污泥被认为是最有前途的废水生物处理技术之一。
由于好氧颗粒污泥具有很多优点，因此，近年来对其进行的研究也逐渐增多，但是对于其形成机理却是众说纷纭。
没有达成共识。
本文综述了近年来好氧颗粒污泥形成机理的研究进展并对不同机理之间的区别与联系作一些思考。
1好氧颗粒污泥的基本特性在好氧条件下，培养颗粒污泥的条件较为苛刻，并且在不同操作条件和培养目的下培育出的好氧颗粒污泥在颗粒大小、粒径分布、颜色、功能上也都存在着差异。
好氧颗粒污泥的特性：表面光滑、较高密度和高强度、高生物量、耐冲击负荷、抗有毒物质。
好氧颗粒污泥外观一般为橙黄色或浅黄色，周洵平等总结了不同反应器在各自条件下培养的好氧颗粒污泥的特性。
好氧颗粒污泥具有优良的沉降性能和近乎球形的规则形状。
研究指出，颗粒污泥的形状系数稳定在0.4纵横比一般在0.79左右。
好氧颗粒污泥本身的生物相极其丰富，主要是形态各异的球菌、杆菌等。
不同的培养条件对好氧颗粒污泥微生物群落有一定的影响。
好氧颗粒污泥泥水分离性能好，在反应器中能形成较高的污泥浓度。
好氧颗粒污泥快速培养及其去除生物营养物特性的研究
好氧颗粒污泥快速培养及其去除生物营养物特性的研究好氧颗粒污泥快速培养及其去除生物营养物特性的研究一、引言近年来，水污染对于环境和人类健康造成了严重的威胁。
生活污水、农业面源污染等都导致了水体富营养化的问题。
其中，生物营养物的过度富集是富营养化水体中主要的问题之一，如氮和磷的过量释放促进了藻类的生长，引发了水华事件。
因此，研究和开发高效的生物处理技术以去除这些有害物质，对于水体的保护具有重要意义。
好氧颗粒污泥是一种被广泛研究和应用的生物处理技术，其通过微生物的代谢活性和沉淀作用去除有机物和营养物。
好氧颗粒污泥具有良好的沉降性和容积负荷能力，可以在较短的停留时间内实现高效的有机物及营养物去除。
因此，研究快速培养和优化好氧颗粒污泥的技术具有重要的应用价值。
二、好氧颗粒污泥的形成机制好氧颗粒污泥是由微生物生物膜和胞外多糖物质组成的，其形成机制是一个复杂的过程。
首先，营养物质在处理系统中形成了浓度梯度，吸附微生物菌落并产生生物膜。
随着生物膜的增长，微生物与沉积颗粒结合形成好氧颗粒污泥。
在颗粒污泥中，微生物之间形成了复杂的共生关系，这有助于颗粒的稳定性和生物活性的提高。
三、好氧颗粒污泥的培养优化为了提高好氧颗粒污泥的生物去除能力，研究人员进行了生物培养过程的优化。
这包括选择合适的菌群、优化培养条件和控制操作策略等。
3.1 菌群选择好氧颗粒污泥中的微生物群落结构直接影响其去除效果。
研究人员可以从自然环境中分离和筛选出具有较高去除能力的菌株，并通过改变培养条件来引导这些菌株的增殖。
此外，可以通过将不同种类的菌株引入系统中，形成互补作用，进一步提高好氧颗粒污泥的去除效率。
3.2 培养条件优化培养条件的优化对于好氧颗粒污泥的培养和去除能力具有重要的影响。
研究人员通过调节温度、pH值、氧气供应和营养物浓度等因素来优化培养条件。
例如，提高培养温度和氧气供应可以促进好氧颗粒污泥的形成和生物活性的提高。
此外，添加适当的营养物质，如磷酸盐和硝酸盐，可以增加颗粒污泥对营养物的吸附和去除。
SBR工艺好氧颗粒活性污泥的分子生态学研究共3篇
SBR工艺好氧颗粒活性污泥的分子生态学研究共3篇SBR工艺好氧颗粒活性污泥的分子生态学研究1SBR工艺好氧颗粒活性污泥的分子生态学研究随着人口的增长和城市化的发展，城市污水处理厂的建设和运行已经成为城市发展的重要组成部分。
在污水处理过程中，好氧颗粒活性污泥技术（SBR工艺）已经成为一种常用的处理方式。
SBR工艺通过周期性通气，进而形成污泥颗粒，这种污泥颗粒可以在水中悬浮，同时又具有一定的沉降性能，在处理过程中起到了很好的作用。
近年来，分子生态学技术在污水处理领域得到了广泛的应用，使得我们对颗粒活性污泥中微生物群落的结构和功能有了更加深入的认识。
SBR工艺的好氧颗粒活性污泥中微生物的种类和数量是影响污水处理效果的重要因素。
传统的研究方法主要基于微生物培养和形态学观察，但是这种方法存在着很大的限制。
随着生物大数据、元转录组和元基因组等新技术的使用，分子生态学方法成为了了解颗粒活性污泥中微生物群落结构与功能的更加准确、全面和高效的方法。
颗粒活性污泥中的微生物种类繁多，其中细菌是占据主导地位的微生物。
通过建立基于16S rRNA的分子生态学策略，对颗粒活性污泥中的细菌群落进行分析，发现了这些细菌的多样性和功能多样化。
如硝化细菌是氨氮处理的重要菌种，PHB-accumulating菌能够降解废水中的有机物，EBPR（Enhanced Biological Phosphorus Removal）细菌能够实现废水磷的高效去除。
这些微生物群落的多样性和功能差异是颗粒活性污泥的高效处理必不可缺的原因。
通过分子生态学的方法研究颗粒污泥中微生物群落的结构和功能，还可以为SBR工艺的改进提供依据。
例如，确定出优势细菌和降解有机质和氮磷的特定酶，可以通过新的工艺措施和反应器操作方式对细菌菌群的组成和数量进行控制和调节，以提高污水处理的效果。
总之，颗粒活性污泥中的微生物群落的结构和功能对于SBR工艺的效果至关重要。
分子生态学技术是一种高效、全面、准确的研究方法，可以深入了解污水处理过程中微生物群落的结构、种类和功能，为SBR工艺的改进和提高提供科学依据综上所述，分子生态学技术是一种重要的方法，可以深入研究颗粒活性污泥中微生物群落的结构和功能，为SBR工艺的改进提供依据。
好氧颗粒污泥特性、应用及形成机理研究进展
好氧颗粒污泥特性、应用及形成机理研究进展好氧颗粒污泥是一种在好氧环境中形成的微生物聚结结构，它在污水处理中具有重要的应用价值。
在过去的几十年里，对好氧颗粒污泥的特性、应用及其形成机理进行了广泛的研究。
本文将综述好氧颗粒污泥研究的进展，介绍其特性、应用以及形成机理等方面的研究结果。
一、好氧颗粒污泥的特性好氧颗粒污泥是一种具有一定规模的聚结结构，由微生物、胞外聚合物和微粒等组成。
它的表面有丰富的三维空间网络结构，提供了微生物生长和代谢所需的环境。
好氧颗粒污泥的微生物群落种类多样，包括有氧和厌氧微生物，在污水处理中发挥着重要的作用。
此外，好氧颗粒污泥具有较高的沉降速度和良好的污泥液固分离性能。
二、好氧颗粒污泥的应用好氧颗粒污泥在生物除磷、生物脱氮、有机废水处理等方面具有广泛的应用。
在生物除磷过程中，好氧颗粒污泥能够通过吸附、沉积和释放磷酸盐等方式将废水中的磷去除，从而达到去除磷的目的。
在生物脱氮过程中，好氧颗粒污泥能够利用有机物为电子供体，将废水中的硝酸盐还原为氮气，实现去除氮的效果。
此外，好氧颗粒污泥还可以用于有机废水的处理，将废水中的有机物降解为无机物，从而净化废水。
三、好氧颗粒污泥的形成机理好氧颗粒污泥的形成机理与微生物的生长、代谢和聚结有关。
经过长时间的好氧反应，微生物群落逐渐适应环境，形成完善的代谢系统。
微生物通过产生胞外聚合物将污水中的有机物吸附和聚结在一起，形成颗粒污泥。
同时，厌氧和有氧微生物之间的协同作用也是颗粒污泥形成的重要机理之一。
厌氧微生物能够提供电子给有氧微生物，促进其代谢活动，从而加速颗粒污泥的形成。
四、好氧颗粒污泥研究的展望目前，对于好氧颗粒污泥的研究主要集中在其特性、应用和形成机理等方面。
未来的研究可以从以下几个方面展开：首先，可以深入研究好氧颗粒污泥的微生物群落结构和功能，以更好地了解其在污水处理中的作用机制；其次，可以优化好氧颗粒污泥的形成过程，提高其形成效率和稳定性；最后，可以研究好氧颗粒污泥与其他污泥处理技术的结合应用，实现更高效的污水处理效果。
污水生物处理中的好氧颗粒污泥技术
污水生物处理中的好氧颗粒污泥技术摘要：随着生态环保理念的不断增强，好氧颗粒污泥技术处理污水起到了很好的作用，其具有良好的沉淀性能，能给较高的降解高浓度的有机废水，因此本文结合多年工作实践，阐述好氧颗粒污泥技术在污水生物处理中的应用。
关键词：污水处理；好氧颗粒污泥；污泥引言随着社会环保理念的不断融入，生物处理工艺成为环保工作的重要手段。
中国人口基数比较大，尤其是随着城镇化建设步伐的加快，我国废水排水量逐年增加，如何利用生物技术降解去除废水中的有机物成为污水处理的关键技术。
污水生物处理法就是利用微生物代谢活动，将废水中不同形态的有机污染物进行分解，以此达到净化废水的过程。
好氧颗粒污泥技术属于新型污水处理技术，其在污水处理中具有广泛的应用价值，现结合多年工作经验，阐述好氧颗粒污泥技术在污水生物处理中的应用。
一、好氧颗粒污泥技术的概述好氧颗粒污泥就是一种特殊的生物膜形式，与传统的絮状污泥不同，好氧颗粒污泥技术具有结构性紧密、呈现规则球形以及沉降性能突出的优点。
通过研究其微生物结构主要为：（1）颗粒形态。
好氧颗粒污泥的颗粒一般为浅黄色或橙黄；（2）颗粒比重与沉降性能。
根据研究表明好氧颗粒比重如果在1.004-1.065之间，含水率小于98%，那么其就会提高污水污泥的浓度，减少剩余污泥外排量。
虽然好氧颗粒污泥技术在反应器内长期运行会出现解体现象，从而制约其稳定性，结合研究表明影响好氧颗粒污泥技术稳定性的因素主要包括：一是丝状郡的过度生长。
丝状细菌的存在是污泥颗粒的重要组成元素，其起着骨架的作用，可以说是造粒的重要因素。
但是如果丝状菌生长过度就会导致好氧颗粒的污水处理能力下降、出水SS浓度增加等缺陷。
二是有机负荷。
有机负荷是污水的营养物质，其对于污泥生长状况以及颗粒细菌群落的变化会产生直接影响，研究表明负荷过低，微生物生长就缓慢，负荷过高就会导致大量丝状菌大量生长，影响反应器运行状态的稳定性；三是金属离子。
金属离子是微生物生长的关键元素，其可以促进微生物的快速增长，因此不同种类的金属离子必然会对好氧颗粒污泥处理产生影响。
碳中和低能耗技术好氧颗粒污泥
碳中和低能耗技术好氧颗粒污泥实现污水厂的“碳中和”，除了把能量回收搞得多多的，还要把能量耗用搞得少少的。
同时污水厂碳中和升级，可以朝污水厂、中水厂、能源厂和资源厂“四位一体”的方向发展。
业内似乎也已形成共识：污水厂将从一座只确保废水达标排放的污水处理厂逐步转变为若干个更小型、功能划分更细化的资源回收厂。
污水处理技术的快速演变，也让我们有了更多的选择，例如：以厌氧氨氧化、好氧颗粒污泥为核心的低能耗脱氮、生物降解技术；以厌氧消化为核心的能量回收技术；以膜为核心，结合其他深度水处理技术（如UV、高级氧化、生物活性炭等）的水回用技术；以磷回收为主的资源回收技术等。
这些趋势和发展预期会随着生物技术和材料科学的进步而得到进一步的发展。
因此，“碳中和”下的水处理厂，不仅需要更适应各种功能性要求的变化，还需要更适应技术的变化。
低能耗技术之一的好氧颗粒污泥技术（AGS）。
一、好氧颗粒污泥的起源与发展说起好氧颗粒污泥的起源，回到长长的100多年前，从活性污泥开始白话起。
搞污水的都知道，活性污泥是1912年英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）发现的，他们对污水进行长时间曝气，发现水中就会长出污泥状的东西，同时水质也会变好。
这个现象激起了阿尔敦（Arden）和洛凯特（Lockgtt）的兴趣，他们接着往下玩，每天把污水装在瓶子里进行曝气，偶然发现，如果瓶子没有洗干净，瓶壁上还粘着污泥时，处理效果更好。
于是，他们每天结束实验前，都把曝气后的污水沉淀一下，只倒掉上面的清水，留着瓶底的污泥第二天继续用，越玩越有意思，每天都很开心。
（妥妥的跟我们现在将泥水进行沉淀，将沉淀出来的清水收集，再将沉淀下来的污泥回流到反应池的方式一套搞法啊）。
他们把这个污泥称之为活性污泥，活性污泥法就这么发明了。
我们都知道，这个污泥并不是真正的泥，而是由各种微生物菌群加上所依附的有机物和无机物所组成，它之所以能净化水，是因为微生物菌群的作用。
后来，活性污泥逐渐被广泛用于污水处理。
好氧颗粒污泥技术进展及应用现状
好氧颗粒污泥技术进展与应用现状摘要：好氧颗粒污泥是一种具有良好沉降性能的颗粒状活性污泥.好氧颗粒污泥有较高的生物量，相较传统活性污泥有更高的有机负荷,并且运行成本也相对较低。
因此,通过培养驯化好氧颗粒污泥并用于处理污水厂被广泛关注。
本文简述了好氧颗粒污泥的概况及特性,介绍了相关的培养方法以及在实验室和工程方面的应用,并对好氧颗粒污泥的前景进行了展望.关键词:好氧颗粒污泥;性质；驯化；应用由于我国近些年水体富营养化和水污染严重,水污染控制技术的应用日益广泛.我国现有污水厂大多数采用活性污泥法处理污水.但是活性污泥法有污泥膨胀、沉降性能较差、剩余污泥量大等问题，严重限制了我国的污水处理。
好氧颗粒污泥是废水系统中微生物在好氧条件下，微生物自生自凝聚形成的一种颗粒状、结构紧密、沉降性能好、污染物处理效果明显的特殊的活性污泥，相较传统活性污泥，好氧颗粒污泥不会出现污泥膨胀、出水水质变差等问题。
因此，好氧颗粒污泥应用与工业废水中难降解有机物的去除。
另外,颗粒污泥具有高容积负荷下降解高浓度有机废水的良好生物活性,具有很高的经济价值.通过对好氧颗粒污泥特性的描述,以及对其形成机理进行描述，可以定性的了解好痒颗粒污泥的性质及应用;通过总结好氧颗粒污泥的的驯化及培养方法以及当下对好氧颗粒污泥的应用，预测污水厂应用好氧颗粒污泥的进一步发展。
1 好氧颗粒污泥的技术现状1.1好氧颗粒污泥的特性1.1.1好氧颗粒污泥的物化性质1）基本性质成熟的好氧颗粒污泥呈橙黄色，表面光滑，外观为球形或椭球形，其粒径在0。
5-1.5 mm，纵横比为0.76，形状系数稳定在0.45。
好氧颗粒污泥的沉降速度与其大小和结构有关，一般在30—70m/h，约为传统活性污泥（8~10 m/h)的3倍.好氧颗粒污泥主要包含C、H、O、N、S、P等6种元素，以及少量的Ca、Mg、Fe等金属元素.由于所含无机元素种类不同，污泥颗粒可能出现不同的颜色.如当颗粒污泥含大量钙元素是会呈现白色[1］.采用气升式内循环间歇反应器,分别以蔗糖和乙酸钠为进水碳源对好氧污泥颗粒化进行研究发现,以蔗糖为碳源时,污泥颜色由接种时的棕黑色逐渐变为棕黄色，在运行第7d 时，反应器内出现细小颗粒化污泥,随后颗粒污泥逐渐增多长大，形成成熟的颗粒污泥。
好氧颗粒污泥形成机理
好氧颗粒污泥形成机理自1991年Mishima等[1]第一次报道了利用连续流AUSB反应器培养出好氧颗粒污泥，好氧颗粒污泥技术成为一项新型废水生物处理技术[2]，受到国内外学者的广泛关注，其利用悬浮态活性污泥中的好氧微生物在一定条件下自身固定成为颗粒态的污泥，每克污泥中含有上百万的细菌，这些细菌在多种污染物的降解过程中起到各自不同的作用[3]。
由于克服了厌氧颗粒污泥启动时间长、运行温度高、处理低浓度的有机废水时运行不稳定，并无法实现脱氮除磷等问题[4,5]。
与结构松散、形态不规则、尺寸细小的传统活性污泥絮体相比，好氧颗粒污泥具有更加密实、坚固的结构；有规则的形态和清晰的外观；良好沉降性能；较高的生物量；工艺启动过程快速；抗高冲击负荷能力强，并能承受较高的有机负荷[6,7]；对氮有较高的去除效率，抗毒性较强[8-10]等优势，目前己被广泛用于处理高浓度氮磷废水，重金属废水和毒性有机废水等难生物降解的废水[10-13]。
其次，好氧颗粒污泥工艺的占地面积仅为传统活性污泥法的25%，非常适用于用地普遍紧张的城市，并能节省大量投资。
研究表明，好氧颗粒污泥工艺的处理成本比传统活性污泥法低7%-17%[14]。
因此，好氧颗粒污泥技术是一项极具发展潜力的废水生物处理技术。
好氧颗粒污泥的形成是一个长期而复杂的微生物生态学过程。
虽然好氧颗粒污泥培养的第一次报道是利用连续流AUSB反应器，但目前，国内外好氧颗粒污泥的培养主要集中在SBR 反应器中。
研究者从反应器的运行条件、物理化学角度和微生物角度对好氧颗粒污泥的形成和机理进行解释。
从反应器的运行条件来看，好氧颗粒的形成需要反应器的运行满足以下3个条件:⑴基质在供给方式上能形成对比明显的基质充足期(Feast)和基质贫乏期(Famine)[6]，(2)利用短的沉淀时间对反应器内的微生物进行选择[7]，(3)通过曝气提供足够的剪切作用[8]。
从物理化学角度来看，SBA反应体系内的水力剪切作用、短沉淀时间等选择压力，可有效提高细胞的疏水性并促进EPS的分泌[9]，较高的细胞表面疏水性和EPS可促进细胞相互聚集粘附，有利于好氧颗粒污泥的形成。
好氧颗粒污泥的优缺点
好氧颗粒污泥的优缺点好氧颗粒污泥是通过微生物自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥，与普通活性污泥相比，它具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷，集不同性质的微生物（好氧、兼氧和厌氧微生物）于一体等特点，现用于处理高浓度有机废水、高含盐度废水及许多工业废水。
培养办法1、配制人工合成模拟废水以乙酸钠为碳源，KH4C1为氮源，KI2P04为磷源，并加入适当微里元素作为补充:初始COD、HM3-F浓度分别为213mg/1左右和12mg/1左右:2、接种污泥采用普通絮状污泥为接种污泥，MLSS为3.0g/L,比重为1. 005, SVI为78ml/g:3、采用进水<-曝气-沉淀排水<-闲置的运行方式，每天四个周期，每周期6h, 进水10min,曝气300min,沉淀25min;排水5min,闲置20min.运行一周后逐渐趋于稳定状态;4、逐步提高进水负荷COD、MI3-E农度分别提高至400mg/1左右和30mg/l左右:5、采用进水-曝气-静置+搅拌-=次曝气沉淀排水-闲置的运行方式，运行周期调整为每天三个，每周期8小时:进水5min,曝气150min,静置+搅拌120min, 二次曝气120min,沉淀10min, 排水5min, 其余时间闲置，部分污泥趋向于颗粒化状态，形成具有脱氮功能的颗粒化污泥的雏形，随后的培养中根据情况不断减少沉淀时间，造成选择压，排出沉降性能差的絮状污泥，最终沉淀时间降至5min:初始颗粒内的各种微生物在颗粒内寻找适合自身生长增殖的生态位，并通过竞争与次级增长而衍生出新的代谢互补关系，由此进一步充实了颗粒污泥，形成了结构紧密、外形规则的成熟颗粒污泥。
以上就是有关好氧颗粒污泥培养办法以及优缺点的一些相关介绍，希望对大家进一步的了解有所帮助。
好氧颗粒污泥技术
好氧颗粒污泥技术好氧颗粒污泥因其具有较高的微生物量，具备脱氮除磷能力和良好的沉淀性能，在工业废水和城市污水处理中的应用潜力很大，但在其形成机理方面还存在问题并未彻底弄清。
本文分析了好氧颗粒污泥的特点及其形成过程的影响因素，如胞外聚合物、水力剪切力、温度等；归纳了关于好氧颗粒污泥的形成假说，总结了其在城市污水和工业废水处理方面的应用情况以及好氧颗粒污泥稳定性及形成机理方面存在的问题，论述了好氧颗粒污泥技术今后的发展趋势。
污水生物处理系统内，微生物聚集的形式主要有絮状污泥、生物膜和颗粒污泥3种，其中颗粒污泥由于具有微生物量多、沉降性好等优点而受到研究者的关注。
颗粒污泥中，好氧颗粒污泥（AGS）具有表面光滑、密度大、沉降性能良好、能够维持较高的生物量以及承受较高的有机负荷等优点。
M. Pronk等指出，好氧颗粒污泥系统的总体能耗为13.9 kW·h，比荷兰传统活性污泥厂的平均耗能水平低58%~63%，其出水水质可以达到传统活性污泥法工艺的出水水质甚至更好。
好氧颗粒污泥系统所需要的体积也比现有的常规活性污泥装置所需要的体积低33%左右，在能耗和土建费用方面均有所减少。
与厌氧颗粒污泥相比，好氧颗粒污泥的形成周期较短，约为30 d。
在耗能方面，好氧颗粒污泥可在常温条件下进行培养，同时在污水浓度方面局限性小，对高浓度工业废水和城市生活污水的处理均有良好效果。
污泥在好氧条件下进行培养，颗粒的分层结构形成好氧、缺氧和厌氧区域，其结构特征可以实现一定程度的脱氮除磷效果。
本研究通过对近年来相关文献的整理，拟对好氧颗粒污泥的形成机理进行总结，并对各影响因素之间的相互作用进行分析。
1 好氧颗粒污泥的形成机理好氧颗粒污泥的形成是由众多因素共同作用完成的复杂过程，其中既有微生物的作用，也包含物理、化学等方面的作用，国内外学者对于好氧颗粒污泥的形成进行了长期研究，主要形成以下几种学说。
01 微生物自凝聚原理自凝聚是一种在适当条件下自发产生的微生物凝聚现象。
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述评与讨论极具工程化潜力的好氧颗粒污泥技术郝晓地1, 陈新华1, 戴 吉1, M.de K reuk 2, M.C .M.van Loosdrecht2(1.北京建筑工程学院可持续环境生物技术研发中心,北京100044;2.代尔夫特理工大学K l u yver 生物技术实验室,荷兰)摘 要: 介绍了形成好氧颗粒污泥的工艺条件及其在去除有机物、脱氮、除磷方面的最新研究进展,并总结了好氧颗粒污泥的代谢机理。
与传统的活性污泥法相比,好氧颗粒污泥反应器具有微生物浓度高、沉淀速度快、占地面积小等独特优点,在未来几年内该技术将得到实际应用。
关键词: 好氧颗粒污泥; 序批式反应器; 溶解氧; 有机物负荷率中图分类号:X703.1 文献标识码:B 文章编号:1000-4602(2006)08-0001-07A erobic G ranular Sl udge T echnology w ith G reat Potential i nEngi neeri ng Appli cati onHAO X iao -di 1, CHEN X in -hua 1, DA I Ji 1,M.de K reuk 2, M.C.M.van Loosdrecht2(1.The R &D Center for Sustainable Environm entalB iotechnolo gy ,Beijing Institute of C ivilE ngineering and Architect u re ,B eijing 100044,Ch i n a;2.K luyver Laboratory forB iotechnolo gy ,D elft Universit y of Technology,N etherlands)Abst ract : The process cond itions for aerob ic granu lar sl u dge for m ation and the update research progress i n re m ova l o f o r gan ics ,n itrogen and phosphor us w ere i n troduced ,and the m etabo lic m echan is m of aer obic granular sl u dge w as summ arized .A s co m pared w ith the conventi o na l activated sl u dge process ,the aerob ic g ranular sludge has the advantages o f high m icrob ial concentration,h i g h settling velocity ,and less area o f land coverage ,and itw ill fi n d practical app lication i n future years . K ey w ords : aerobic granular sludge ; SBR; dissolved oxygen ; organic load i n g rate 基金项目:建设部2005年科学技术项目计划)))研究开发项目(05-K2-8);北京市留学人员科技活动择优资助项目(2005)国外一些研究人员在研究好氧反应器时,发现了污泥颗粒化现象[1],这引起了人们对好氧颗粒污泥的关注,目前有关好氧颗粒污泥反应器的研发工作正在广泛进行,其中以荷兰代尔夫特理工大学的van Loosdrecht 教授等人的研究成果最为显著,已申请并获得了好氧颗粒污泥反应器的国际发明专利[2]。
1 好氧颗粒污泥的形成条件1.1 溶解氧最初的好氧颗粒污泥是在采用纯氧曝气的升流式好氧污泥床中发现的[1],随后有研究表明,在好氧污泥床反应器内直接采用空气曝气也能培养出好氧颗粒污泥[3~8]。
研究人员对溶解氧饱和度与形成好氧颗粒污泥第22卷 第8期2006年4月 中国给水排水CH I NA W ATER &WA STE WAT ERV o.l 22No.8A pr .2006之间的关系进行了研究,M osquera-Co rra l等采用SBR反应器进行了研究,在溶解氧饱和度为40%时[9],尽管10d后有好氧颗粒污泥出现,但其粒径较小且不稳定,容易被水流带出反应器;在溶解氧饱和度为100%时,5d后便有好氧颗粒污泥出现,16d 后颗粒污泥的平均粒径约达到2mm;待工艺稳定运行后将溶解氧饱和度减小到40%继续运行,随着运行时间的延长,好氧颗粒污泥表面生长出大量的丝状菌,使其密度减小、沉淀性能变弱,最终好氧颗粒污泥破碎,随丝状菌一起流出反应器,导致运行失败。
Dangcong等的试验研究亦发现[6],SBR在溶解氧浓度为1m g/L(相当于20e下饱和溶解氧的10%)下运行时虽能够观察到细小的颗粒物(粒径为0.3~0.5mm),但这些颗粒物沉淀时易结成较大的絮凝体,不能形成完整的好氧颗粒污泥,沉淀性能不是很好(沉淀速度仅为2.5m/h),可见好氧颗粒污泥的形成需要有较高的溶解氧浓度。
1.2有机物负荷率Tay等对序批式(SBR)好氧污泥床在不同有机物负荷率下运行时能否形成好氧颗粒污泥进行了研究[10]。
试验采用人工配制的污水(主要成分为葡萄糖和肉汤),有机物负荷率分别为1、4、8kgCOD/ (m3#d)。
试验结果显示,首先出现好氧颗粒污泥的是有机物负荷率为4kgCOD/(m3#d)的反应器;有机物负荷率为8kgC OD/(m3#d)的反应器出现好氧颗粒污泥的时间迟于前者2d,形成的好氧颗粒污泥与前者相比结构较松散,密度和沉淀速度也相对较小;而有机物负荷率为1kgC OD/(m3#d)的反应器几乎无好氧颗粒污泥出现。
L i u等研究了序批式(SBR)好氧污泥床在不同COD负荷率下运行时对好氧颗粒污泥的形成和稳定性的影响[11]。
结果表明,当进水COD浓度为500 ~3000m g/L时能形成好氧颗粒污泥且形状和紧密程度相似。
随着COD负荷率的增加则好氧颗粒污泥的粒径稍有增加但稳定性却有所减小,颗粒污泥表面微生物细胞疏水性与原接种污泥相比得到了很大程度的提高。
Tay等利用序批式(SBR)好氧污泥床研究了不同碳源(葡萄糖和醋酸盐)对形成好氧颗粒污泥的沉淀速度、粒径、形状、表面微生物细胞疏水性、强度、微生物的活性、稳定性的影响[12]。
结果显示,不同有机物对好氧颗粒污泥上述性质的影响可以忽略不计。
但是,好氧颗粒污泥中微生物的多样性与碳源有密切联系,碳源不同则好氧颗粒污泥内的微生物种类有所不同。
由此推论,可利用微生物生长时对有机物的选择性来培养相应好氧颗粒污泥处理富含这种有机物的污水。
1.3沉淀时间M c Swa i n等利用序批式(SBR)好氧污泥床研究了沉淀时间对形成好氧颗粒污泥的影响[13]。
在水流剪切力(曝气量为275L/h)等运行条件均相同时,选用的沉淀时间分别为2m i n和10m i n。
结果显示,尽管在两种情况下均有好氧颗粒污泥出现,但在沉淀时间为2m i n的条件下所形成的好氧颗粒污泥较完整、形状规则、结构紧密;而沉淀时间为10 m i n的反应器在运行4个月后好氧颗粒污泥性能开始恶化。
可见,较短的沉淀时间有助于选择沉淀速度较大的颗粒物。
1.4水力停留时间Pan等采用序批式(SBR)好氧污泥床在较短的水力停留时间(1h)下运行时[14],由于水流冲击力较大,使得大部分微生物被水流冲出反应器,结果导致试验失败。
采用较长的水力停留时间(24h)运行时,水力条件较平缓,虽然反应器内能够形成好氧颗粒污泥,但结构较松散、近似于絮凝体、沉淀速度较小,并非设想的那样会有沉淀性能优良的好氧颗粒污泥形成。
将水力停留时间控制在2~12h时好氧颗粒污泥趋于稳定,结构密实、强度大、沉淀性能好,混合液中挥发性固体物质浓度保持较高水平,污泥容积指数(SV I)较小,进而对COD的去除率较高、剩余污泥量少。
1.5剪切力在好氧反应器内剪切力的大小在一定程度上取决于曝气量的大小。
Tay等的研究结果显示[15],曝气量(即水流剪切力)对好氧颗粒污泥的形成及其相关性质的影响显著。
在表面气体上升流速>1.2 c m/s时,反应器内形成的好氧颗粒污泥结构紧密、形状规则,且随着表面气体上升流速的增大则好氧颗粒污泥粒径呈减小的趋势,而其稳定性呈增大的趋势;当表面气体上升流速仅为0.3c m/s时反应器内仅存有微生物絮凝体并无颗粒污泥出现。
研究中还发现水流剪切力会促使好氧颗粒污泥产生多聚糖,增大氧的利用效率,提高好氧颗粒污泥表面微生物细胞的疏水性和增大好氧颗粒污泥的密度,而多第8期中国给水排水第22卷聚糖的产生有助于使好氧颗粒污泥形成稳定结构。
剪切力越大则形成的好氧颗粒污泥越紧密且粒径较小、沉淀速度较大,进而反应器内微生物浓度较大、处理效率提高。
1.6进水方式SBR反应器采用间歇式进水方式,其运行方式为基质丰富→基质匮乏式循环运行,这有助于选择沉淀性能好的颗粒污泥。
采用间歇式进水时,与丝状菌相比,呈絮状的细菌对基质的吸收速率较大。
呈絮状的细菌将吸收的基质贮存于体内且在基质匮乏时用贮存的基质来维持生长和代谢,同时这种呈絮状的细菌在工艺运行的过程中易于使污泥实现颗粒化。
为此,M cSw a i n等研究了间歇式进水对好氧颗粒污泥结构的影响[16]。
采用三个系列试验装置同时运行,各系列的沉淀时间、曝气量、容积负荷率等其他参数均相同,唯一区别是进水方式不同。
进水方式分别为:系列①厌氧不搅拌进水90m i n;系列②厌氧不搅拌进水60m in后,曝气混合搅拌进水30 m in;系列③厌氧不搅拌进水30m i n后,曝气混合搅拌进水60m in。
结果显示:三个系列的MLSS浓度分别为9.0、6.8和3.2g/L,SV I分别为46、60、114 mL/g。
经显微镜观察发现,随着曝气进水时间的增加(较弱的基质丰富/基质匮乏环境)则反应器内丝状菌的量迅速增加,且系列②、③形成的好氧颗粒污泥性能不稳定,仅系列①能够形成结构密实、平滑的颗粒污泥。
由此可见,在沉淀时间、曝气量、容积负荷率等参数不变时,较强的基质丰富/基质匮乏环境(脉冲式进水方式)有助于形成结构密实、光滑的好氧颗粒污泥,其主要原因在于这种进水方式有助于选择呈絮状的微生物并抑制丝状菌的生长,最终实现污泥的颗粒化。
1.7微生物细胞的疏水性到目前为止,微生物细胞的疏水性对污泥颗粒化的影响机理并不十分清楚。