城市污水培养好氧颗粒污泥的中试研究
城市污水处理厂厌氧-好氧颗粒污泥的中试研究
一
材料 与 方法 １ 、实验 装置
、
实验 采用 的 Ｓ Ｒ如 图 １ Ｂ 所示 。 反应 器 由有机 玻璃 圆柱 制成 ，
的相关 作用 的结论 。 王 静 等 观 察 大 鼠 胃经 沿 线脂 肪 条 带 结构 与 胃经镇 痛 功 能的相关作用。发现切断大鼠胃经沿线脂肪条带结构 ， 针刺前 后 的痛 阈未 产 生有 统计 学 意义 的变 化 ， 与术 前 、非手 术 侧 和对 照 组针 刺痛 阈变 化对 比具 有显 著意 义 ，从 而得 出结 论 ，大 鼠 胃 经 沿线脂 肪条 带结 构与 胃经镇 痛 功能 密切 相关 。 吴雁 冰 等 观 察 针刺 大 鼠 胃经沿 线 脂 肪条 带 结 构后 的痛 阈变 化有 无特 异性 。结 果发 现 在 胃经沿 线脂 肪 条带 结构 上三 个 位 点针 剌前 后痛 阈变 化 明显 ， 脂肪 条带 结构 旁 两个 对 照位 点 在 上 针刺前 后痛 阈未 见有 意 义改 变 。可见 正 常大 鼠胃经沿 线脂 肪 条带 结构 上具 有针刺 镇痛 效应 的特 异性 。 高 云飞 等 通 过 对 大 鼠不 同经 脉线 上 针 刺 痛 阈 的观 察 和 分析 ， 讨 若 干针 刺位 点 的针 刺镇 痛效 应 对大 鼠热 水 甩 尾测 痛 探 模 型 的影 响 。 在本 组 实验研 究 中 “ 三里 ”、 “ 阴交 ”、 “ 后 三 关 元 ” 、 “ 会 ”等 腧 穴针 刺前 后痛 阈差值 的 比较 未 发现 其有 后 统 计学 意 义 的变化 ， 明这 ４腧穴 针刺 痛 阈在 大 鼠热 水甩 尾表 表 现 上平行 一致 。： 针刺 “ 三里 ” 、 “ 阴交 ” 、 “ 后 三 关元 ” 、 “ 后会 ”等腧 穴 的针刺 镇痛 效应 ， 在热 水甩 尾测 痛模 型大 鼠机 体 上具有 相似 的作 用表 现 。 张苗苗等 对大鼠任脉线上 “ 关元”、督脉线上 “ 后会” 针 刺痛 阈 的相 关性 进行 比较 ，结果 表 明 ， 针刺 大 鼠督 脉线 上 的 “ 后会腧 穴 ， 获得 较好 的针 刺镇 痛效 果 ， 与针 刺前 痛 阈相 比 ， 具 有 极其显 著 的差异 （＜００ １ 。提 示我 们针 刺对 于提 高大 鼠尾 ｐ １０ ） 部 痛 阈的作 用不 仅 仅依 赖于 一 条经 脉 和某 些 特定 腧穴 ， 他经 其 脉线 和腧 穴 的针 刺镇 痛 区域 也可 覆盖 大 鼠尾 部 的痛 觉功 能 ， 体 现 出腧穴 具有 特异 相对性 的重要 特点 。 （ ） 法的镇 痛作 用 五 手 杜小 正 等 观 察 传 统 “ 补 ” 针法 对 实 验 性关 节 炎 兔 痛 热 阈及 脊髓 Ｓ 量 的影 响后 得 出反 复 “ 补 ”针 法 刺 激可 使关 Ｐ含 热 节炎兔 痛 阈升高 ， 而且 可使 脊髓 Ｓ Ｐ含量 增加 ， 可 能是 “ 补 ” 这 热 针 法镇 痛 的脊髓 机制 之一 。 杜小 正 等 口 通 过 观察 传 统 热 补 针 法对 实 验 性关 节 炎 家 兔 目 的针 刺镇 痛后 效应 及 对炎 症局 部 Ｐ Ｅ 、Ｓ 含 量 的影 响 。得 出 Ｇ２ Ｐ 结论 ： 补针 法 的镇 痛后 效 应优 于 捻转 针 法 ， 周 Ｐ Ｅ 热 外 Ｇ ２和 ｓ Ｐ 不 是形 成两 种针 法镇 痛后 效应 差异 的 因素 。 参 考文献 ： … 李 忠 仁 ． 验 针 灸 学 ［ ． 国 中 医 药 出 版 社 ＩＢ ７ 实 Ｍ】中 ＳＮ —
颗粒污泥SBR中试研究及颗粒污泥氧传质机理与胞外聚合物分析的开题报告
颗粒污泥SBR中试研究及颗粒污泥氧传质机理与胞外聚合物分析的开题报告一、选题背景随着城市污水处理厂数量的增加和处理规模的扩大，传统的大面积接触氧化池和活性污泥法等工艺已经无法满足处理要求。
颗粒污泥SBR工艺由于其出水质量稳定性好、处理效率高、占地面积小等优点，逐渐得到了广泛的应用。
但目前对于颗粒污泥SBR的氧传质机理和胞外聚合物分析等研究还较少，需要深入探究。
二、研究内容本研究将采用颗粒污泥SBR中试研究的方法，通过对污泥颗粒在不同处理参数下的污染物去除、污泥颗粒形态特征和胞外聚合物释放的变化等方面进行探究，并研究颗粒污泥SBR底部溶氧和污染物浓度分布的规律，探究颗粒污泥SBR的氧传质机理和胞外聚合物分析，并为实际应用提供理论指导。
三、研究方法采用中试研究的方法，对颗粒污泥SBR进行稳定运行，并对其污染物去除效率、污泥颗粒形态特征、颗粒污泥底部溶氧和污染物浓度分布、胞外聚合物释放等方面进行分析。
同时，对颗粒污泥SBR的氧传质机理和胞外聚合物分析等问题进行探究，采用数学模型和实验方法相结合的方式进行研究。
四、意义和可行性本研究将深入探究颗粒污泥SBR的氧传质机理和胞外聚合物分析等问题，为工程应用提供理论指导，同时对于颗粒污泥SBR的发展和优化具有重要的意义。
本研究将采用中试研究的方法进行实验，具有很高的可行性。
五、预期成果1. 对颗粒污泥SBR的氧传质机理进行探究，提出有效的控制策略；2. 分析颗粒污泥SBR的底部溶氧和污染物浓度分布规律，为优化反应器提供理论依据；3. 研究颗粒污泥SBR的胞外聚合物分析，提升底泥脱水效果。
六、进度安排1. 确定研究方案：1个月2. 搭建颗粒污泥SBR中试系统：2个月3. 进行中试研究：6个月4. 分析实验数据：2个月5. 撰写论文：1个月七、参考文献1. Zhang, W. W., Wang, Y., Guo, J., & Yu, W. (2018). Effect of activated sludge floc size on nitrogen removal in an SBR. Chemosphere, 201, 782-789.2. Li, W. W., Li, L., Li, Y. Y., & Yu, H. Q. (2013). Extraction and characterization of extracellular polymeric substances (EPS), fractions from sludge of municipal wastewater treatment plants. Water research, 47(1), 205-212.3. Gao, M., Yang, W. L., Wang, X. Y., & Wu, Z. C. (2017). Oxygen transfer characteristics and its influence factors in sequencing batch reducing nutrient (SBR) reactor. Journal of Environmental Sciences, 57, 141-148.。
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污水处理技术研究现状与发展一、引言随着人口的增加和工业化的迅速发展，污水排放量持续增加，可持续地处理和利用污水成为了亟待解决的环境问题之一。
好氧颗粒污泥污水处理技术是一种高效、经济且环保的处理方法，目前已经得到了广泛的研究和应用。
本文将对好氧颗粒污泥污水处理技术的研究现状和未来发展进行探讨。
二、好氧颗粒污泥污水处理技术的基本原理好氧颗粒污泥污水处理技术是利用特定菌群形成的颗粒污泥，通过生物降解将有机物质转化为无机废物，并同时去除废水中的氮、磷等污染物。
该技术具有操作简单、投资和运营成本低等优点，并且能够实现废水的高效处理和资源回收利用。
三、好氧颗粒污泥污水处理技术的研究现状当前，关于好氧颗粒污泥污水处理技术的研究已经取得了一系列的成果。
研究人员通过实验室试验和中试验证，提出了一系列改进和优化方案，使得好氧颗粒污泥污水处理技术得以更好地应用于工程实践。
其中主要包括以下几个方面的研究成果： 1. 好氧颗粒污泥形成机制的研究研究人员通过对污水处理过程中颗粒污泥的形成机制进行分析，揭示了好氧颗粒污泥形成的微生物机理和生态过程。
这对于优化好氧颗粒污泥的形成和稳定性具有重要的指导意义。
2. 操作条件的优化研究研究人员通过调控污水处理系统中的操作条件，如温度、溶解氧浓度、进水流速等，提高好氧颗粒污泥的形成速率和降解废水的效率。
同时，研究人员还通过引入外部原子团和添加剂等手段，优化好氧颗粒污泥的微生物组合和能力。
3. 废水处理过程中对氮、磷等污染物的去除好氧颗粒污泥污水处理技术不仅能够降解有机物，还能够去除废水中的氮、磷等营养元素污染物。
研究人员通过改进好氧颗粒污泥处理系统中的氮、磷去除工艺，提高了废水中氮、磷的去除率和回收利用率。
四、好氧颗粒污泥污水处理技术的发展方向虽然好氧颗粒污泥污水处理技术已经在实际应用中取得了一定的成功，但仍然存在一些问题和挑战。
为了进一步推动该技术的发展和应用，研究人员需要在以下几个方面进行深入的研究： 1. 提高好氧颗粒污泥的处理效率和稳定性目前好氧颗粒污泥处理技术还存在着同时处理废水中多种污染物和提高处理效率的难题，研究人员需要进一步优化处理系统的操作参数和调控策略，提高好氧颗粒污泥的形成速率和降解废水的效率。
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。
连续流好氧颗粒污泥技术处理低浓度市政污水的中试研究
连续流好氧颗粒污泥技术处理低浓度市政污水的中试研究连续流好氧颗粒污泥技术处理低浓度市政污水的中试研究摘要：随着城市化进程的加速推进，市政污水排放量不断增加，对环境带来了严重的影响。
为了解决市政污水处理中低浓度污水的问题，本研究通过中试研究，评估连续流好氧颗粒污泥技术在处理低浓度市政污水方面的效果。
结果显示，连续流好氧颗粒污泥技术能够有效去除低浓度市政污水中的污染物，达到环境排放标准。
1. 引言市政污水处理一直是城市环境保护的重要任务之一。
随着城市人口的增加和污水排放量的不断增加，传统的处理方法已经难以满足要求。
低浓度市政污水的处理技术研究备受关注。
连续流好氧颗粒污泥技术是一种新兴的污水处理技术，具有高效、节能等优点。
本研究旨在评估该技术在低浓度市政污水处理中的应用效果。
2. 实验方法2.1 试验设计本次中试研究采用了两个连续流好氧颗粒污泥反应器。
分别将原水和氧气输入第一个反应器中，通过混合搅拌均匀后，流入第二个反应器。
通过调节水力停留时间和污泥回流比例，控制反应器中颗粒污泥的浓度。
2.2 操作参数本研究中，操作参数包括进水COD浓度、水力停留时间、污泥回流比例等。
进水COD浓度分别设置为200 mg/L、300 mg/L、400 mg/L。
水力停留时间分别为4小时、6小时、8小时。
污泥回流比例分别为100%、150%、200%。
3. 结果与分析通过连续流好氧颗粒污泥技术处理低浓度市政污水，对反应器中颗粒污泥进行了控制。
结果显示，在进水COD浓度为200mg/L时，去除率可达到90%以上。
进水COD浓度为300 mg/L 时，去除率也能够保持在85%以上。
然而，进水COD浓度为400 mg/L时，去除率下降至80%左右。
水力停留时间对去除率的影响不明显。
此外，通过对反应器的观察发现，在实验中使用的颗粒污泥拥有较好的沉淀性能，可有效去除悬浮物。
最佳污泥回流比例为150%。
4. 结论本研究通过中试研究，探究了连续流好氧颗粒污泥技术在处理低浓度市政污水方面的应用效果。
SBR法培养好氧颗粒污泥的实验研究
摘 要：以沈阳市某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废水，在SBR 反应器中进行好氧颗粒污泥培养实验研究。
结果表明：通过运行方式的调整及参数的改变，在第33 d培养出成熟的好氧颗粒污泥，污泥粒径在2~3 mm 左右； 在一次曝气后增加静置缺氧段，有利于脱氮，系统中COD 、NH -N 去除率可分别达到93%和92%；好氧3颗粒污泥系统中含有大量的原生动物和后生动物，系统中污泥状态良好，处理效果好。
采用逐步提高生活污水比例的方法对颗粒污泥进行驯化，当生活污水的比例达到100%时，系统出水COD ＜50mg /L ，NH -N ＜5 mg /L ，达到3GB18918—2002一级A 出水标准。
关键词: 好氧颗粒污泥； 培养； 去除率；MLSS ； SVI 中图分类号：X703 文献标志码：AExperimental Study of Cultivation of Aerobic Granular Sludge in SBR1 2Wang Yunmei ,Zhang Hua (1. Shenyang Academy of Environmental Sciences, Shenyang 110016, China;2. Sujiatun Sub-bureau of Shenyang Environmental Protection Bureau of China, Shenyang 110101, China)Abstract: In this study, by use of common flocculent activated sludge from a municipal wastewater treatment plant asinoculation sludge and synthetic domestic wastewater, aerobic granular sludge was cultivated in a sequencing batch reactor (SBR). The results showed that by adjustment of operation mode and change of parameters, mature aerobic granular sludge was successfully cultivated on the thirty-third day, with size of about 2~3 mm. Addition of anoxic stationary phase after one time of aeration was helpful for denitrification and the removal rate of COD and NH -N could reach to 93% and 92% respectively. The aerobic granular 3sludge contained a large amount of protozoa and metazoan, indicating that the performance of sludge and the treatment effect was good. Then, the aerobic granular sludge was acclimated by gradual increasing of the domestic sewage ratio. When the sewage ratio reached to 100%, COD and NH -N in the effluent was less than 50 mg/L and 5 mg/L, meeting the level A effluent limits regulated in 3GB18918-2002. Keywords: Aerobic Granular Sludge; Cultivation; Removal Rate; MLSS; SVI CLC number: X703收稿日期：2014-11-26基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2012ZX07202-005-003）基金资助王允妹（1976-），女，硕士、高级工程师。
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、应用及形成机理探究进展一、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标。
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，增进其代谢活动，从而加速颗粒污泥的形成。
四、好氧颗粒污泥探究的展望目前，对于好氧颗粒污泥的探究主要集中在其特性、应用和形成机理等方面。
将来的探究可以从以下几个方面展开：起首，可以深度探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，可以探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。
综上所述，好氧颗粒污泥作为一种在好氧环境中形成的微生物聚结结构，在污水处理中具有重要的应用价值。
通过对其特性、应用和形成机理的探究，可以更好地理解其作用机制，并优化其应用效果。
污水如何培养好氧颗粒污泥
污水如何培养好氧颗粒污泥好氧颗粒污泥是废水生物处理中的一种新技术. 与目前普遍使用的活性污泥法中的活性污泥絮体相比，好氧颗粒污泥优势在于活性污泥絮体在一定条件下生长成为颗粒，在水中沉降速度远大于活性污泥絮体，因此，采用好氧颗粒污泥处理废水，曝气池中生物浓度可大大提高，沉淀时间则可大大缩短[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. 普通活性污泥法曝气池中活性污泥浓度约为3000 mg ·L-1，沉淀时间30 min到2 h. 而采用好氧颗粒污泥技术，曝气池中污泥浓度可达10000～14000 mg ·L-1，沉淀时间只需1~3 min[11, 12, 13, 14, 15, 16]. 与普遍应用于处理高浓度废水及难降解废水的厌氧颗粒污泥相比，好氧颗粒污泥的培养时间约为1个星期到1个月，远小于厌氧颗粒污泥启动时间6个月[17]. 因此，好氧颗粒污泥技术有望为当今污水生物处理技术带来突破性的进展.但是，有关好氧污泥颗粒化的研究时间尚短，人们对好氧颗粒污泥的形成过程、形成机制、各种环境因素对好氧颗粒污泥的影响及颗粒污泥微生物学等，还缺乏深入的研究. 另外，有关好氧颗粒污泥的研究中，大部分是在实验室规模下、采用较高有机物浓度的人工配水(如葡萄糖等)作为基质，较少利用低有机物浓度的城镇生活废水培养好氧颗粒污泥. 另一方面，城镇生活废水中含有各类污染物，COD含量较低，通常小于200 mg ·L-1. 目前这类废水的处理多采用传统活性污泥法，废水的处理效果较好，但传统活性污泥法处理系统普遍占地面积大，建设成本高，剩余污泥量大，运行费用高，而且容易发生污泥膨胀.本研究建立中试试验装置，利用实际城市污水培养好氧颗粒污泥，并采用共聚焦激光扫描显微镜、 X射线衍射等现代分析手段研究所培养颗粒污泥的特性，以期为好氧颗粒污泥技术的实际应用奠定基础.1 材料与方法1.1 试验装置中试试验采用圆柱型 SBR 反应器，上半部材质为有机玻璃，下半部材质为钢，内部刷漆防腐. 反应器内径为 1 m，有效高度为4.5 m，有效容积均为 3.5 m3. 采用空气压缩机供气，通过流量计控制曝气量，曝气量为12.5 m3 ·h-1，反应器内表面气体流速为 0.44 cm ·s-1. 反应器内表面气体流速定义如下：反应器内表面气体流速(cm ·s-1)=反应器内的气体流量(m3 ·s-1)/反应器的截面积(m2) ×100试验装置见图 1. SBR 单周期循环时间为180 min，其中进水8 min，曝气160 min，沉淀6 min，出水6 min; 整个运行程序利用微电脑时控开关控制. 人工模拟废水由计量泵从反应器上部泵入反应器内，出水从反应器中间的排水口排出，排水比为50%. 在3 h的循环周期中，反应器中的DO浓度始终保持在2 mg ·L-1以上.图 1 中试装置示意 1.原水水池; 2.进水泵; 3.微电脑时间控制器; 4.空气压缩机; 5.空气流量计; 6.曝气头; 7.出水泵; 8.排水口1.2 接种污泥与培养接种污泥为实际污水处理厂二沉池回流污泥.该污泥呈黄色松散絮状结构，性质见表 1. 取种泥曝气24 h后，沉淀30 min，排出上清液，使接种污泥量为总体积的50%，再注入培养污水至正常水位. 接种后，反应器内污泥浓度约为3000 mg ·L-1.试验用水采用污水厂实际城市污水，进水水质如表 2.表 1 接种污泥的性质表 2 进水水质1.3 分析方法(1)常规分析COD、 NH+4-N采用快速密闭分光光度法，NO-2-N、 NO-3-N、 TP、混合液悬浮固体浓度(mixed liquor suspended solid,MLSS)、混合液挥发性悬浮固体浓度(mixed liquor volatile suspended solid,MLVSS)，出水悬浮物(suspended solid,SS)浓度均采用标准方法[18]测定. 采用 Olympus CX31光学显微镜和配套的Olympus 数码相机进行图像采集.(2)CLSM分析冷冻切片：将反应器中的好氧颗粒污泥取出，用PBS清洗，置于冷冻介质Tissue-Tek OCT (Miles,Elkhart,IN)中，-40℃冷冻一夜. 将冷冻的颗粒污泥在旋转冷冻切片机(CM1510-Cryostat,Leica,Germany)上切成50 μm厚度的切片[19].CLSM分析：采用核酸染料SYTO9(25 mmol ·L-1,Molecular Probe,Eugene,OR)对切片中的细菌进行染色，采用凝集素荧光染色剂ConA-TRITC(250 mg ·L-1,Sigma)对切片中的EPS进行染色. 染色20 min后，用PBS清洗切片样品. 将清洗后的染色切片样品置于共聚焦激光扫描显微镜(CLSM，LSM 5 Pascal,Zeiss,Jena,Germany)下观察[19, 20].(3)好氧颗粒污泥无机物组成分析采用X射线衍射(XRD)分析仪分析好氧颗粒污泥中无机物的组成. 具体方法为：先将样品在550℃灼烧30 min以上，冷却，干燥，然后将样品研磨成粉末，利用Bruker D8 Advance X-ray powder diffractometer采集图谱(Cu-Kα射线，LynxEye检测器，光管电压40 kV，电流40 mA，2θ测角范围10°~80°，步长0.02°，扫描速度为0.3 s ·步-1)，Eva XRD Pattern Processing software (Bruker Co. Ltd.)进行数据分析.2 结果与分析2.1 好氧颗粒污泥的形成在颗粒污泥形成过程中，用光学显微镜对反应器中颗粒污泥的形态进行了观察，其变化如图 2所示. 可见，随着培养时间的进行，分散的絮状污泥逐渐转化成为细小不规则的小颗粒，然后慢慢长大为个体较大、形状饱满的较大颗粒，最终形成椭球形、边界清晰的深褐色成熟好氧颗粒污泥. 反应器中颗粒化污泥所占的比例逐渐增加，由40 d时的20%左右逐渐增加至100 d时的85%左右.图 2 好氧颗粒污泥的形态变化好氧颗粒污泥培养过程中，反应器的沉降时间从30 min逐渐降低到6 min. 减少沉降时间过程中，由于过量排泥，反应器中的污泥浓度(MLSS)从2.13 g ·L-1降低到0.94g ·L-1(图 3)，接着颗粒污泥能够得到更多营养物质用于生长，反应器内的污泥浓度随着颗粒化进程逐渐增加，MLSS开始缓慢增加. 运行至 40 d时，颗粒粒径较以前增大，基本趋于成熟. 好氧颗粒污泥粒径可达1.0 mm左右. 此时反应器中MLSS浓度在1.2 g ·L-1左右.污水厂的进水为河水. 第75 d时，由于大量降雨，河水中的悬浮物急剧增加，使反应器中的MLSS浓度随之增加; 降雨停止后，反应器中的MLSS浓度回落至正常.图 3 中试SBR反应器中MLSS、 MLVSS随运行时间变化2.2 对污染物的去除中试反应器出水SS的浓度变化如图 4所示. 随着运行时间增加，中试反应器中颗粒污泥所占比例越来越高，反应器出水中的SS浓度逐渐降低. 但是，与污水处理厂出水一级A 标准相比(出水SS<10 mg ·L-1)，好氧颗粒污泥中试反应器由于沉降时间短(6 min)，导致出水SS仍偏高(平均为60 mg ·L-1).图 4 中试SBR反应器中出水SS随运行时间变化对COD、 TN、 TP的去除结果见图 5. 反应器稳定运行后，出水COD均维持在50 mg ·L-1以下，较好地实现了COD的去除; 出水NH+4-N小于2 mg ·L-1，实现了绝大部分NH+4-N 的转化，达到了实际污水处理厂的NH+4-N出水指标; 随着污泥颗粒化的进行，出水TN的浓度逐渐降低，3个月后出水TN小于15 mg ·L-1. 出水COD、 NH+4-N、 TN均达到一级A 排放标准. 好氧颗粒污泥反应器对TP 的去除为50%左右，在系统运行的末期阶段，出水TP 维持在0.57~1.09 mg ·L-1范围内.图 5 中试SBR反应器对COD、 N、 P的去除好氧颗粒污泥反应器运行的完整周期为：进水8 min、曝气160 min、沉淀6 min、出水6 min，没有缺氧和厌氧阶段. 在3 h的循环周期中，好氧颗粒污泥反应器稳定运行时对TN和TP的去除率均为50%左右. 图 5表明，好氧颗粒污泥反应器能够在3 h的周期中，实现同步N 的硝化和反硝化、 TP的去除. 但由于缺乏缺氧和厌氧阶段，虽然出水TN和NH+4-N 达到一级A排放标准，但仍可在未来的优化研究中，在周期中增加缺氧或厌氧阶段，进一步提高TN、 TP去除率.2.3 好氧颗粒污泥中细菌和EPS的分布图 6为一典型的好氧颗粒污泥表面的共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)图像. 其中红色和绿色分别表示EPS和细菌的分布区域. 可见，在颗粒污泥表面处，细菌均匀地分布在EPS 构成的网络结构中.图 6 好氧颗粒污泥表面的CLSM图像图 7显示了好氧颗粒污泥的中心横断面上的CLSM图像，红色和绿色分别代表EPS和细菌的分布区域. 可以看出，从整个好氧颗粒污泥的横断面上来看，细菌主要分布在好氧颗粒污泥表面约50~80 μm的区域，此后随着颗粒内部深度的增加，菌体分布逐渐越少，而EPS 则分布在整个颗粒污泥中.图 7 好氧颗粒污泥中心横断面的CLSM图像2.4 好氧颗粒污泥的无机物组成分析图 8为好氧颗粒污泥中物质的XRD图谱，通过XRD 图谱分析可以看出，其成分比较复杂，主要成分有：SiO2、 CaSO4、 Ca(Al2Si2O8)、 Fe2O3.其中最高波峰为SiO2.3 讨论好氧颗粒污泥培养初期，为了促进好氧颗粒污泥的产生，改变运行方式，增加曝气时间，减少沉淀时间，加大选择压，这有利于排除一些沉降速率慢的污泥. 此时，反应器内污泥的沉降性能得到了明显的改善，但是由于沉淀时间缩短，反应器的出水SS变大，反应器内的MLSS 有所降低(图 3). 经过将近20 d的培养，反应器内都出现了好氧颗粒污泥，污泥浓度也开始逐渐增加，MLSS维持在1200 mg ·L-1左右. 由于实际污水浓度较低，且其中含有30%~40%左右的工业废水，污泥颗粒化后，污泥浓度并没有大幅度的提高.中试系统的接种污泥也为实际污水厂中的二沉池剩余污泥，MLVSS/MLSS比例约为50%，污泥活性较低，初期培养出的好氧颗粒污泥的MLVSS/MLSS比例也为50%左右，与实际污水厂活性比相当; 随着运行时间的增加，MLVSS/MLSS比例有所增加，达到60%以上，反映出培养的好氧颗粒污泥活性增加.好氧颗粒污泥中试反应器由于沉降时间短(6 min)，导致出水SS偏高(图 4). 因此在未来实际应用时，需要增加过滤工艺.图 5显示50%的TN得到去除，表明培养的好氧颗粒污泥具有同步硝化和反硝化的能力. 这是由于好氧颗粒污泥的多菌种结构，且基质和O2的传质阻力随着粒径的增加而增大、大颗粒的孔隙率也随着颗粒的深度而减小，好氧颗粒污泥内部形成多种微环境，可同时满足脱氮所需的不同条件：O2作为电子受体时，可进行氨氧化; NO-3-N作为电子受体时，可在缺氧区脱氮[21, 22]. 传统活性污泥法中，通常在不同区域需要使用回流泵，因此具有同步硝化和反硝化功能的好氧颗粒污泥有望大大提高废水生物处理的效率，节省能耗.图 5同时显示好氧颗粒污泥反应器对TP的去除效率约为50%. 好氧颗粒污泥对磷的去除主要通过聚磷菌(PAOs)厌氧释磷和好氧吸磷将磷以胞内多聚磷酸盐的方式通过排泥去除. 中试试验过程中没有进行排泥，但由于反应器沉降时间短(6 min)，导致出水SS较高(平均为65 mg ·L-1，图 4)，TP主要由出水中的SS带走. 另外有研究表明，好氧颗粒污泥对磷的去除除了传统的生物除磷途径外，还有一部分是由于磷在颗粒污泥内部的化学沉淀作用而被去除[23, 24].图 6反映了好氧颗粒污泥表面EPS和细菌的分布，图 7则显示了EPS和细菌在整个好氧颗粒污泥中心横断面上的分布. 可以看出，好氧颗粒污泥中EPS均匀分布在整个颗粒污泥中，而细菌则主要分布在表面50~80 μm处，越靠近颗粒内部，由外到内逐渐减少. 文献[25, 26]发现EPS中的藻多糖具有很强的凝聚能力，好氧颗粒污泥中的藻多糖通过形成具有三维空间结构的细菌藻酸盐-金属凝胶而对颗粒污泥的形成起骨架作用. 从颗粒污泥的整体结构(图 6、 7)可以推断好氧颗粒污泥主要骨架结构为EPS，各种菌群镶嵌在EPS组成的凝胶网状结构内.颗粒污泥的VSS/SS比例为50%~60%左右，颗粒污泥中含有较多的无机物. XRD图谱显示，这些无机物以SiO2为主，以及一些金属离子铁、铝、钙等. 中试试验中的实际城市污水的成分十分复杂，含有很多泥沙，还包含30%~40%的工业废水，这些基本在XRD谱图中得以体现. 一些学者[27]曾提出颗粒污泥形成的“晶核假说”原理. 该假说认为好氧颗粒污泥的形成过程类似于结晶过程. 在晶核的基础上，好氧颗粒污泥不断发育，最终形成成熟的好氧颗粒污泥. 该原理所指的晶核一般为接种污泥中的惰性载体或无机杂质等微粒物质. 图 8中无机晶体的存在与“晶核假说”一致，在好氧颗粒污泥形成初期，这些无机微粒提供晶核，促进了好氧颗粒污泥的形成; 在颗粒污泥形成的后期，这些晶核与EPS一起共同维持好氧颗粒污泥结构的稳定性.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
污废水处理中好氧颗粒污泥技术研究进展
摘
要： 综述 了好氧颗粒污泥技术在 污废 水处理工程 中的研究情况． 好氧颗粒污泥在实验 室的 阶段
的研究 主要集 中于在高浓度有机废水处 理 、 有毒 有机 物降 解及脱 氮 除磷方 面 的研 究 ， 研究 成果较 为突 出， 多侧重于用各种模拟废水研究好氧颗粒 污泥的形成条件． 在 实际污废 水处理工程中的应用 主要集 中 于对生活污水和工业废水 的处理研究 ， 侧重 于工程 中的处理效果 ， 缺 少对 形成机理和运行条件 方面 的研
究． 在 阐 述 国 内外 已有 研 究 成 果 基 础 上 ， 从 多 方 面 展 望 好 氧 颗 粒 污 泥 的研 究 方 向 和 应 用 前 景 ．
关键词 ： 好氧颗粒污泥 ； 废 水处理 ； 形成机理 ； 影响 因素
中 图分 类号 ： Ｘ ７ ９ ９ ． ３ ； Ｘ ７ ８ 文献标志码 ： Ａ
Ｖ０ １ ． １ ７ Ｎｏ ． １
Ｊ １ ０ ０ ８ － ５ ５ ６ ４（ ２ ０ １ ４） ０ １ － ０ ０ ２ １ ０５ －
污废 水 处 理 中好 氧 颗 粒 污 泥 技 术 研 究 进 展
周 润 娟 ， 徐 建 平
（ 安徽 工程 大学 ａ ． 电气工程 学院； ｂ ． 生物与化 学工程 学院， 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
第１ ７卷 第 １ 期
２ ０ １ ４年 １月
西安 文理 学 院学报 ： 自然科 学版
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｘ ｉ ’ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａ ｒ ｔ ｓ ＆Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ （ Ｎ ａ ｔ Ｓ ｃ ｉ Ｅ ｄ ）
（ ａ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ； ｂ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｂ ｉ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ｌ ａ Ｅ ｎ ｉｎ ｇ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｗｕ ｈ ｕ ２ ４ １ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
浅析好氧颗粒污泥处理城市污水的应用研究
只改变进料负荷这一项 参数 ，研究进料 负荷 对好氧颗粒 污泥形 成的影响 ，成功培养 出的
污泥颗 粒 的粒径 约为 ｌ ｍｍ，Ｓ Ｂ Ｒ反 应 器 混 合 液 的浓 度 为 （ ＭＬ Ｓ Ｓ ）为 ８ １ ０ ｇ ／ Ｌ ，Ｓ Ｖ Ｉ 值 为
收稿 日期 ：２ ０ １ ７ — ０ ３ — １ ０
作者简 介 ：祁迪 （ １ ９ ９ ２ 一 ） ，男，研 究生在读 ，主要从 事水污染理论与控制方向研 究。
２ ０ １ ７ 年第 ７ 期
总第 ２ ５ ５ 期
ｓ Ｂ ａ ）中 ，利用较短的水力停留时间并不断降 低沉降排水时间排除反应器 内沉降性能差的活
祁 迪 ，张子 一
（ 沈 阳建筑大学 市 政与环境工程学院 ，辽宁 沈阳 １ １ ０ １ ６ ８ ）
摘 要 ：好 氧颗粒 污泥技 术是 目前 国际上备受 关注 的无载 体生物 颗粒技 术 ，好 氧颗粒 污泥技术 的 出现 为去 除城市污 水 中有 机物 、氮和磷 提供 了一种新 途径 ，脱氮 除磷效果 更好 。好氧颗粒 污泥最 为突 出 的特点 是具有 很好 的沉降性 能 ，降低工程 投资 和运行成 本 ，因此具有 非常重要 的研究 价值 。本 文主 要 对好 氧颗粒 污泥 的形成机 理和影 响 因素做 了探 讨 ， 研 究不 同运行方 式下好 氧颗粒 污泥对城 市污水
１好程 ，好氧颗粒污泥的形成与诸多因素有关 ，如
地实现对水体的脱氮除磷已成为近些年国内外
学者的研究热点。我国受地域辽阔、地形复杂 和大陆性季风气候非常显著 的影响，水资源 的 分布不均匀 ，水 资源非常短 缺 ，水体 的污染 使得这一 问题更 为严 重 。脱氮 除磷是 一个相
的处理效果 。
关 键词 ： 好 氧颗粒污泥 ；城市 污水 ； 脱 氮除磷 ；影响因素 ；运行方式
好氧颗粒污泥工艺在市政污水处理中的研究与应用
好氧颗粒污泥工艺在市政污水处理中的研究与应用所属行业: 水处理关键词：好氧颗粒污泥污水处理污水处理工艺阐述了在市政污水处理工艺中所形成的新颗粒污泥的相关特性、成粒理论以及影响颗粒污泥形成的主要因素，同时介绍了好氧颗粒污泥市政污水领域的历史发展进程。
最后结合相关学者研究，对好氧颗粒污泥在市政污水处理领域的发展方向和和应用前景进行了展望。
近年来，虽然好氧颗粒污泥研究得到学者和专家的广泛关注，对其研究也逐渐增多，但由于好氧颗粒污泥相关理论没有达成共识，工程化应用培养周期长（约40d），工艺运行参数需优化确定，需进一步提高颗粒污泥成粒稳定性等因素，限制其在工程中的推广和应用，其研究规模主要局限于小规模工业废水应用的案例，至于其在市政污水处理领域内的应用，国内外更是鲜有报道。
因此，在市政污水好氧生化工艺中如何优化运行参数、缩短培养周期、提高成粒污泥稳定性及其在工程应用中推广将是今后研究重点。
本文旨在通过对文献查阅和分析，综述国内外市政污水处理工艺中好氧颗粒污泥工艺研究与应用的现状，阐述好氧颗粒污泥成因机理、相关特性、影响因素，并对其在市政污水处理工程化研究应用进行讨论。
1、颗粒污泥研究好氧颗粒污泥是在有氧条件下，微生物通过自聚集形成具有颗粒状规则外形、结构密实、沉降性能优良、污染物处理效果明显的特殊的微生物聚集体，即在流体动力条件下微生物自固定形成生物体团聚的特殊过程，较之传统活性污泥工艺，好氧颗粒污泥不易出现污泥膨胀和处理水质变差等问题。
1.1、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，并且在不同市政污水中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。
1.1.1、色泽与粒径好氧颗粒污泥外表面呈现出橙黄色或浅黄色，表面含有大量孔隙，且成熟的好氧颗粒污泥外表面光滑致密，具备清晰规则的球形或椭球型轮廓。
好氧颗粒粒径一般为0.5~2.3mm（其中最佳粒径为1.0~2.0mm），且随着颗粒污泥的粒径增加，污泥沉降速率、颗粒污泥密度以及污泥比表面和疏水性数值均有所增大，而污泥体积指数（SVI）则进一步减小。
城市污水处理厂厌氧-好氧颗粒污泥的中试研究
李福庆 ／ 山市顺德 区顺环 市政工程设备有 限公 司 佛
［ 要 ］论 文内容采用 中试规模 的厌氧 一好氧交替 式颗粒污泥 ５ Ｒ 摘 １ 处理 实际城 市污水，研究 了好氧颗粒污泥 的培养过 程、处 理效 ３ 果及颗粒污 泥的特 性，并采 用实验 来分 析。 ［关键 词 ］污水处理厂 厌 氧 一好氧交替式颗粒污泥 ￥ Ｒ 实验 采用 Ｂ
表 １ 。
图１ 实验装置示意图
缆线 进入 建 筑 时 ，在 靠 近建 筑物 的地 方 应将 电缆 的外 导 电屏 蔽 层接 地 ，架 空 电缆 直接 引入 时 ，在 入户 处应 增设 避 雷器 ，并 将 电缆 外 导体 接 到 电器设 备 的接地 装 置上 ，不 要 直接 在两 建筑 物 屋顶 之 间敷 设 电缆 ，可将 电缆沿 墙 降至 防雷 保 护 区以 内 ，但 不 得妨 碍 车辆 的通行 。输入 输 出端 应有 放 电保 护 器 ，２Ｖ供 电 的 ２０ 放 大 器 的 电源 端 应 有过 压 保 护 装 置 ，或 者尽 量 将 系 统 中 ２ ０ ２Ｖ 供 电 的放 大 器改 为 ６Ｖ集 巾供 电 ，以保证 有线 网络 的独立 性和 ０ 自给性 ，以减 少雷 电 直接 窜人 的 可能 ，这是 防 止雷 电形 成 的首 要 措施 。 以 目前人 类对 雷 电认 识 和对 防雷 避雷 的研 究 ，有 线气
实 验 接 种 污 泥 取 自该 污 水 处 理 厂 ＡＯ生物 池 。污 泥 呈 絮 ／ 状 ， 结 构 松 散 ，Ｍ Ｓ Ｌ Ｓ为 ２ ０ ｇ ，Ｍ Ｖ Ｓ为 １０ｍ ／， ６０ｍ ／ Ｌ ＬＳ ７８ ｇ Ｌ
象设 备 的 防雷避 雷是 可 以做 得很 好 的 。我 们 需要 的是 因地制 宜 地根 据 系统 各个 环节 所在 的环境 和所 需 的 防雷等 级 ，不 断探 索 出适 合 当地 特点 的可靠 、经济 、方便 、高效 的 防雷措 施 。 四、结 束语 现 如今 ，由于 大量 的高 度集 成化 、高价 值 的设 备投 入气 象 业务 的基础 建设 中 ，相 对而 言 ，雷 电对设 备 造 成 的危 害也 日趋
好氧颗粒污泥处理城市生活污水的试验研究
Ｃ ｉａＵ ｉｅｓｙｏ Ｐ ｔ ｌ ｍ，Ｄ ｎ ｙ ｇ２ ７ ６ ， ｈ ａ ｈｎ ｎｖｒｉ ｆ ｅｒ ｅ ｔ ｏｕ ｏ ｇｉ ５ ０ Ｃ ｉ ） ｎ １ ｎ
分 别 达 到 ８ ％ ，２ ． 验 过 程 中颗 粒 污 泥质 量 浓 度在 ２７０— ０ ｇ・ 范 围 内 变化 ， ０ ８％ 试 ０ ３６ ０ｍ Ｌ 高于 普 通 活性 污 泥 系
统 ， 沉 降性 能 良好 ． 泥 容 积 指 数 在 ３ ５ 且 污 ０～ ０ｍＬ・ 。 范 围 内 变化 ， 粒 污 泥 的 平 均 粒 径 稳 定 在 ０ ５～１ ２ ａ ｇ。 颗 ． ． ｍ．
第４ ２卷 第 ５期
２ ０８ 芷 ０
河 南 农 业 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｎ Ａｇ ｉｕ ｔ ｒ ｌＵｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ ｆＨｅ ａ ｒｃ ｌｕ ａ ｉ ｅ ｓｔ ｙ
Ｖｏ ＿ Ｎｏ ５ ｌ４２ ． ０ｃ ． ｔ ２０ ８ ０
１ ０月
文 章 编 号 ：０ ０— ３ ０ ２ ０ ） ５ ５ ３— ４ １ ０ ２ ４ （ ０ ８ ０ —０ ５ ０
摘 要 ： 用序 批 式反 应 器 ， 使 以啤 酒 厂 的 普 通 活 性 污泥 为接 种 污 泥 ， 功 培 养 出成 熟稳 定 的 好 氧 颗 粒 污 泥 ， 应 用 成 并
于处理城 市生活污水的试验研究． 考察 了好氧颗 粒污泥在 常温 下对 Ｃ Ｄ 以及 Ｎ 一 Ｏ Ｈ： Ｎ的去 除效果 ， 平均去 除率
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。
好氧颗粒污泥培养及在印染废水处理中应用研究的开题报告
好氧颗粒污泥培养及在印染废水处理中应用研究的开题报告一、研究背景及意义随着人口增长和工业化进程的不断加速，印染废水的排放量不断增加，已成为严重威胁人类健康和生态环境的污染源之一。
传统的印染废水处理技术包括物理化学法、生物法和综合法等，但存在着效率低、耗能大、投资高等问题。
好氧颗粒污泥是近年来研究的一种新型生物处理技术，具有高降解率、低运行成本、容易操作等优点，在印染废水处理中应用广泛。
然而，目前好氧颗粒污泥的培养方法和机理尚不完全清楚，且在应用过程中存在一定的问题，如颗粒污泥的稳定性和处理效果的提升等，因此需要进一步研究和探讨。
二、研究内容本文将以印染废水处理为研究对象，主要开展以下内容：1.研究好氧颗粒污泥的培养方法和机理，包括污泥的来源、控制参数的优化、微生物群落结构的分析等。
2.优化好氧颗粒污泥的处理条件，探究不同操作条件下的处理效果和污染物去除效率，通过对水质参数的测试和分析，评价好氧颗粒污泥在印染废水处理中的应用效果。
3. 分析好氧颗粒污泥的颗粒结构和物化特性，探究颗粒污泥的稳定性和抗负荷能力，为下一步研究和应用提供基础和支撑。
三、研究方法本研究将采用实验室规模的好氧颗粒污泥反应器，通过控制污泥培养的控制参数、调节进水参数等操作方式，研究好氧颗粒污泥的培养方法和机理。
通过对好氧颗粒污泥处理印染废水的各种条件进行探究，优化最佳处理条件，并开展好氧颗粒污泥处理效果和污染物去除率的测试与分析。
对好氧颗粒污泥的颗粒结构和物化特性进行分析和评估，以探究颗粒污泥的稳定性和抗负荷能力。
四、预期成果本研究旨在深入探究好氧颗粒污泥在印染废水处理中的应用效果，并优化其处理条件，为印染废水处理提供一种高效、低成本的新方法。
预期成果包括：1. 实验室规模的好氧颗粒污泥反应器的成功建立，颗粒污泥的培养方法和机理得到初步探究。
2. 优化好氧颗粒污泥的处理条件，提高其在印染废水处理中的处理效果和污染物去除率。
3. 对好氧颗粒污泥的颗粒结构和物化特性进行全面分析和评估，为下一步深入研究和应用提供支撑和基础。
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。
好氧颗粒污泥的SBR系统处理城市污水的试验研究
好氧颗粒污泥的SBR系统处理城市污水的试验研究Study on Aerobic Granular Sludge in SBR Reactor for Municipal Wastewater Treatment研究生：苏雷指导教师：李亚峰教授学科领域：环境工程二O一七年三月分类号：学校代码：10153U D C：密级：公开硕士学位论文好氧颗粒污泥的SBR系统处理城市污水的试验研究作者姓名：苏雷入学年份：2014年9月指导教师：李亚峰教授学科领域：环境工程申请学位：工程硕士所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：2016年1月论文答辩日期：2017 年3月学位授予日期：2017年3月答辩委员会主席：潘俊答辩委员会组成：潘俊、魏炜、陈欣、徐厚生、徐丽、魏婕、孙剑平论文评阅人：声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。
论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。
与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
作者签名：日期：年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。
本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。
（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。
）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□作者签名：导师签名：日期：年月日期：年月摘要目前城市污水处理多采用活性污泥法及其改进工艺，但絮状污泥存在沉降速率慢，容易发生污泥膨胀，生物相不够丰富，对氮和磷的处理效果不理想等不足。
近几年好氧颗粒污泥备受科研人员关注。
好氧颗粒污泥沉降性能好、污泥负荷高、生物量高、生物相丰富，并具有较好的脱氮除磷能力。
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第31卷第9期2010年9月环境科学ENVIRONMENTAL SCIENCEVol.31，No.9Sep.，2010城市污水培养好氧颗粒污泥的中试研究涂响，苏本生，孔云华，竺建荣*（北京师范大学环境学院，北京100875）摘要：以城市污水为处理对象，在中试SBR 反应器中接种厌氧消化污泥，经过210d 运行，培养出了平均粒径在330μm 的好氧颗粒污泥.实验表明，经过前3个月较低的进水有机负荷，反应器对污染物的去除效果逐步提高并达到稳定，活性污泥中与脱氮除磷相关的微生物大量富集.运行周期缩短为6h ，污泥的沉降性能和污染物去除特性保持良好，同时污泥平均粒径开始增大.好氧颗粒污泥完全形成以后，SVI 值为30mL ·g －1，污泥浓度MLSS 达到8.8g ·L －1，MLVSS /MLSS 增至82%，氧利用速率OUR 达到5.32mg ·（min ·L ）－1.颗粒外层以杆状菌为主，内层主要是球菌.单个周期内颗粒污泥对COD 和总磷的去除率保持在90%，氨氮几乎完全去除，出水中无硝氮和亚硝氮累积，总氮的去除率达到80%，实现了良好的同步硝化反硝化和同步脱氮除磷效果.关键词：中试SBR ；城市污水；好氧颗粒污泥；脱氮除磷；同步硝化反硝化中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：0250-3301（2010）09-2118-06收稿日期：2009-09-23；修订日期：2010-03-31基金项目：国家高技术研究发展计划（863）项目（2006AA06Z318）作者简介：涂响（1981 ），男，博士研究生，主要研究方向为水污染控制与治理工程，E-mail ：tu_xiang@ *通讯联系人，E-mail ：zjrtshua@Cultivation of Aerobic Granules in a Large Pilot SBR with Domestic SewageTU Xiang ，SU Ben-sheng ，KONG Yun-hua ，ZHU Jian-rong（School of Environment ，Beijing Normal University ，Beijing 100875，China ）Abstract ：The cultivation of aerobic granules in a large pilot-scale SBR was investigated using domestic wastewater.After operation of210days ，the granules with a diameter of 330μm were successfully formed by seeding anaerobic digested sludge.Results showed that ，during the first three months of operation under low organic load of influent ，removal efficiencies of pollutants increased steadily including COD ，NH +4-N ，total nitrogen （TN ）and total phosphorous （TP ）.Meanwhile ，microorganisms related to nitrogen and phosphorous were enriched.The organic load was enhanced since cycle time was shortened to 6h ，and the operational performance of the reactor still remained stable.Moreover ，the average particle size of the sludge started to increase ，along with excellent settling ability and high bioactivity.After the formation of aerobic granules ，Sludge volume index （SVI ）was maintained at 30mL ·g －1and the mixed liquor suspended solid （MLSS ）concentration in the SBR reached 8.8g ·L －1.MLVSS /MLSS ratio of the sludge increased to82%with a high oxygen uptake rate （OUR ）of 5.32mg·（min ·L ）－1.Bacillus was dominant on the outer layer of granules ，while cocci were mainly located inside.The average COD and TP removal efficiencies kept at 90%and NH +4-N was almost completely depleted ，NO －3-N and NO －2-N were not accumulated in the effluent.The aerobic granules were also capable of achieving simultaneous nitrification and denitrification （SND ）in a single SBR cycle ，which resulted in a high TN removal efficiency of 80%.Key words ：pilot-scale SBR ；domestic sewage ；aerobic granules ；nutrient removal ；simultaneous nitrification denitrification采用SBR 工艺培养好氧颗粒污泥作为水处理领域的一个研究热点，已有广泛的报道［1 3］.与传统活性污泥相比，好氧颗粒污泥具有许多不可比拟的优势，如极短的沉降时间、较高的生物量和容积利用率、优良的同步脱氮除磷效果等.由于SBR 工艺具有厌好氧交替和贫富营养交替的运行特性，非常适合好氧颗粒污泥的形成和生长.但是好氧活性污泥的颗粒化过程比较复杂，许多工艺运行参数包括沉降时间、进料负荷、曝气强度、C /N 等均可影响颗粒污泥的培养［4 8］.目前关于好氧颗粒污泥的研究多以实验室人工配水为主，另外也有一些采用实际工业废水培养颗粒污泥的报道［9，10］，而在中试SBR规模下处理城市污水并形成好氧颗粒污泥的应用性研究则较少.城市污水的COD 浓度普遍偏低［11］，一般在200 300mg ·L －1左右，因此在实际的SBR 工艺过程中有机负荷也较低，当COD 容积负荷<1kg ·（m 3·d ）－1时好氧颗粒污泥的生长速度较慢，这也成为限制好氧颗粒污泥应用的一大瓶颈.实验室通过调节配水COD 浓度能够对SBR 进料负荷进行调控［12，13］，而在实际工程中无法做到.一些研究通过缩短单个周期的运行时间来提高COD 的容积负荷，起到了一定的效果.De Kreuk 等［14］在3L 的小试SBR 反应器中，以实际城市污水为进水，单个周期时间为2h ，经过20d 高负荷运行培养出平均粒径在1.1mm 的好氧颗粒污泥.De9期涂响等：城市污水培养好氧颗粒污泥的中试研究Bruin等［15］利用城市污水进行了中试实验，单个周期时间为2 5h，COD容积负荷为1 2 1kg·（m3·d）－1，经过6个月的连续运行，在1.6m3的SBR反应器中实现了完全颗粒化，平均粒径> 212μm.Ni等［16］采用1m3的中试SBR反应器来培养好氧颗粒污泥，城市污水的进水COD浓度<200 mg·L－1，单个周期为3 4h，经过300d运行形成粒径在0.2 0.8mm的好氧颗粒，污泥浓度MLSS达到9.5g/L，颗粒化程度为85%.通过缩短周期时间来提高有机负荷虽然有助于颗粒的形成［16，17］，但是SBR单个周期的反应时间也会随之减少，从而降低系统对污染物尤其是氮磷的去除效果，最终对好氧颗粒污泥的结构、沉降性能和稳定性产生不利影响.因此本实验以中国北方典型的城市污水为研究对象，采用厌-好氧交替的中试SBR系统，探索在较长的单个运行周期时间下（6 8h），实现良好的脱氮除磷效果，并在此基础上促进好氧颗粒污泥的形成.1材料与方法1.1中试装置本实验中试SBR系统位于北京市高碑店污水图1中试SBR装置示意Fig.1Photograph and schematic picture of the pilot SBR reactor处理厂，主体反应器为PE材料的圆柱形罐体（图1），内径1.9m，高2.2m，有效体积6m3.曝气系统由1台流量为10 15m3·h－1的鼓风机和10个微孔曝气头组成.进水来自高碑店污水厂初沉池，由进水池进入主反应器，城市污水主要污染物成分见表1.出水由反应器内悬吊的潜水泵排出，悬吊高度可调并与排水液位相适应，通过调节排水液位高度控制交换比.反应器接种污水厂的厌氧消化污泥，反应器初始污泥浓度MLSS为3g·L－1.表1城市污水主要污染物组分Table1Composition of the domestic wastewaterCOD/mg·L－1氨氮/mg·L－1总氮/mg·L－1总磷/mg·L－1SS/mg·L－1pH 200 35015 4030 505 15150 350 6.5 7.01.2运行流程设置本实验于2008年5月开始启动，连续运行7个月.前3个月单个周期的运行时间设为8h，其中包括30min进水，80min厌氧，310min好氧，30min 沉降和30min排水，交换比设为50%，COD容积负荷较低，仅为0.3 0.51kg·（m3·d）－1.随后运行周期调整为6h，包括进水30min，厌氧50min，好氧230min，沉降20min和排水30min，交换比提高到65%，COD容积负荷增至0.5 0.9 1kg·（m3·d）－1.反应器运行由时间程序控制器（PLC）实现自动控制.1.3分析项目及方法COD采用重铬酸钾法，氨氮采用纳氏试剂光度法，硝氮采用酚二磺酸光度法，亚硝氮采用N-（1-萘基）-乙二胺光度法，总氮采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法，总磷采用钼锑抗分光光度法，混合液悬浮固体（MLSS）、挥发性悬浮固体（MLVSS）和污泥体积指数（SVI）采用标准方法测定［18］.污泥颗粒的形态用数码照相机（Olympus B41）记录，使用扫描电子显微镜（FEI QUANTA200）观察好氧颗粒污泥表面微观结构.污泥平均粒径采用激光粒度分析仪（Mastersize2000）测定.OUR采用Thermo Orion805A 溶解氧仪测定.采用HACH SC100标准控制器对溶解氧（DO）和pH值进行在线监测.2结果与讨论2.1好氧颗粒污泥的形成接种的厌氧污泥颜色较黑，形态不规则，平均粒径为80μm（图2）.经过7d的运行，污泥颜色逐渐转变为褐黄色［图3（a）］，表明好氧微生物开始成为优势菌群，但是经过3个月的运行后污泥的平均粒径没有明显变化，这可能与进水的COD负荷较低有关.污泥中出现了丰富的游泳型纤毛虫、轮虫、线虫等原、后生动物，但是污泥结构仍然松散［图3（b）］.9112环境科学31卷图2不同运行阶段的污泥粒径分布Fig.2Particle size distribution of the sludge in different operation time 此后由于缩短运行周期提高有机负荷，在一个周期6h的运行条件下，污泥结构和沉降性能保持稳定，同时污泥粒径开始缓慢增大，在第110d时反应器底部出现细小的颗粒污泥，污泥平均粒径已经增大到158μm.此后颗粒化程度和颗粒粒径不断增加，污泥粒径分布范围扩大，峰值逐渐降低.到第150d 时污泥平均粒径达到275μm，大部分颗粒污泥呈均匀的圆形或者椭圆形［图3（c）］.随后颗粒污泥的生长速度减慢，运行结束时成熟颗粒污泥的平均粒径为330μm，颗粒结构密实，絮状污泥较少［图3（d）］.电镜观察结果显示颗粒中微生物相丰富，外层以杆状菌为主［图3（e）］，内层主要是球菌图3污泥不同阶段形态及好氧颗粒污泥SEM观察Fig.3Morphology of sludge during the granulation process and SEM observation of the aerobic granules［图3（f）］，菌体之间通过胞外多聚物聚集在一起.2.2污泥浓度和污泥沉降特性如图4所示，在接种厌氧消化污泥以后，污泥浓度MLSS增长较慢，在运行的第120d MLSS仅为4.1g·L－1.在随后的27d时间内污泥浓度开始显著增加，第150d时MLSS增大到7.6g·L－1左右.随着颗粒化过程的完成，MLSS达到8.8g·L－1.刚接种的污泥沉降性能较好，污泥体积指数SVI在40 45 mL·g－1之间，这可能与消化污泥中无机成分含量较高有关.混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS是表征污泥中有机物含量的一个重要指标，也与污泥的生物量有关.在初始运行阶段（0 30d），MLVSS/图4SBR运行过程中的MLSS及SVI Fig.4Variation of SVI and MLSS during the entire operation of SBR02129期涂响等：城市污水培养好氧颗粒污泥的中试研究MLSS仅为60% 65%，低于普通活性污泥.随着反应器的稳定运行以及有机负荷的增加，MLVSS开始逐渐增加，同时污泥SVI值也保持在32.7 41.7 mL·g－1之间，当颗粒污泥完全形成以后，SVI值降至30mL·g－1，MLVSS/MLSS也增大到82%，说明成熟颗粒污泥具有极好的沉降性能和较高的微生物含量.2.3反应器对污染物的去除效果SBR反应器进出水污染物浓度以及去除率的变化情况如图5所示.反应器启动后经过30d连续运行，COD和氨氮去除率开始稳步提高并保持在80%以上，出水COD和氨氮浓度分别在50mg·L－1和1 mg·L－1以下.在运行启动的前20d内出水中亚硝氮也出现积累，其浓度在8 10mg·L－1之间，说明亚硝酸菌活性低于氨氧化菌.随后亚硝氮浓度逐渐降低并几乎完全去除，硝化作用已经非常明显.启动后经过30d运行，出水中硝氮开始出现积累，到67d 时其浓度达到13mg·L－1，此后由于反硝化作用，出水中硝氮浓度开始下降，随着污泥的颗粒化过程，反硝化作用得到进一步加强，出水中硝氮浓度保持在8mg·L－1左右.经过前3个月的运行，总氮去除率由启动时的48.7%增加到75.4%.随后脱氮效果继续缓慢提高，好氧颗粒污泥形成以后，总氮的去除率保持在80%以上.COD和总磷的去除率在运行2个月以后稳定保持在90% 95%之间，同时出水中总磷浓度也保持在1mg·L－1以下.这些结果表明反应器在颗粒污泥形成之前已经具有了较高的脱氮除磷效果，可以推测污泥中氨氧化菌、亚硝化菌、反硝化菌和聚磷菌的数量和活性已有显著的增长，随着污泥颗粒化的进行，这一效果得到了进一步强化.2.4好氧颗粒形成后单个周期的运行特性图6（a）为SBR在180d时运行一个周期内COD、总磷、溶解氧（DO）的变化情况.在进水和厌氧段，DO浓度在0.5mg·L－1以下.由于厌氧段进水中有机物发生水解酸化作用，pH值保持在6.7左右. COD浓度在进水和厌氧段下降明显，说明进水中易降解的有机物很快的被颗粒污泥吸附或者转化为聚羟基丁酸（PHB）储存在微生物细胞中，同时总磷浓度有一定的增加，表明颗粒污泥中的聚磷菌在厌氧条件进行了磷的释放.这些结果与Cassidy等［19］的研究结果相一致.在进入好氧段以后，DO经过160 min缓慢增加，保持稳定8mg·L－1左右，pH值也增大到7.25.COD浓度在好氧段的前90min继续降至20mg·L－1，同时总磷含量也显著下降，说明颗粒图5中试SBR运行过程中污染物的去除效果Fig.5Performance of the pilot SBR operationfor the pollutants removal1212环境科学31卷中聚磷菌开始利用厌氧段储存的碳源进行过量的磷吸收.图6（b ）为图6（a ）所示的同一周期内氨氮、硝氮、亚硝氮和总氮的变化情况.氨氮浓度在进水和厌氧段增加了近5mg ·L －1，这可能是由于在厌氧条件下进水中有机氮水解后转变形成了氨氮.但是在曝气以后的1h 内，氨氮浓度没有明显下降，随着大部分COD 的去除，氨氮浓度迅速降低，说明硝化反应开始进行.在好氧段开始以后，颗粒中异养菌与自养菌之间对溶解氧存在竞争，由于硝化细菌等自养菌群在有机物大量存在时无法占到优势，因此造成了硝化反应的延迟［19，20］.硝化反应在周期的170 190min 时完成，硝氮浓度达到11.4mg ·L －1，随后又开始缓慢减低，这说明颗粒内部发生了同步硝化反硝化（SND ）［21，22］.亚硝氮浓度在整个周期没有超过2mg ·L －1，表明在较高的DO 浓度下，反硝化作用仍然能够完全进行.DO 对颗粒污泥中自养菌群的分布以及SND 效果有较大的影响［23，24］，在本研究中，污泥的颗粒化和高溶解氧提高了SND 能力，同时使得周期结束时的总氮浓度降至7.5mg·L －1.图6中试SBR 典型周期内各污染物浓度变化Fig.6Time profile of the pollutants concentration in a typical cycle of the pilot SBR2.5好氧颗粒污泥的活性反应器运行不同阶段污泥的氧利用速率（OUR ）及比好氧速率（SOUR ，即单位污泥浓度的OUR ［25］）如表2所示.在反应器启动初期（5d ），OUR 和SOUR 都较低，分别为0.39mg ·（min ·L ）－1和0.13mg·（min ·g ）－1.经过90d 稳定运行后，OUR和SOUR 都大幅提高，分别为2.36mg·（min ·L ）－1和0.59mg·（min ·g ）－1，说明系统在低负荷下运行使污泥得到驯化，活性已经较高.结合图5的实验结果也可以发现此时反应器对COD 、氨氮、总氮和总磷的去除效果都较为理想，说明与脱氮除磷相关的微生物已经大量富集，而且具有较好的污染物去除特性.在提高运行负荷以后，好氧颗粒污泥逐渐形成，反应器内污泥保持了良好的活性，SOUR 有小幅增加，在180d 时为0.67mg ·（min ·g ）－1，而由于颗粒污泥形成后污泥浓度大量增加，使得OUR 显著增大到5.32mg·（min ·L ）－1.好氧颗粒污泥较高的生表2不同阶段OUR 和SOURTable 2OUR and SOUR in different operation time 时间/d OUR /mg ·（min ·L ）－1SOUR /mg ·（min ·g ）－150.390.1390 2.360.591805.320.67物活性也保证了反应器的连续稳定运行.3结论（1）在中试SBR 工艺条件下，以厌氧消化污泥为接种污泥，经过210d 连续运行，形成平均粒径为330μm 的好氧颗粒污泥.成熟颗粒污泥以杆菌和球菌为主，SVI 值30mL ·g －1，MLSS 达到8.8g ·L －1.（2）在单个周期为8h 的低负荷条件下，经过90d 运行，反应器对COD 和氨氮的去除率达到80%以上，总磷去除率增大到90%，总氮去除率增大到75.4%.污泥对污染物去除能力得到驯化，与脱氮除磷相关的菌群得到富集，微生物活性显著提高，SOUR 达到0.59mg ·（min ·g ）－1.（3）单个周期时间缩短为6h 后，污泥沉降性能和污染物去除效果保持稳定，粒径开始增大，好氧颗粒污泥形成以后，颗粒中同步硝化反硝化效果明显，总氮的去除率保持在80%以上，OUR 达到5.32mg ·（min ·L ）－1.（4）在较低的有机负荷下，使污泥结构和沉降性能稳定，同时达到较好的污染物去除率.在此基础上提高负荷，以6h 为一个周期，既保持良好的脱氮除磷效果，又能促进颗粒污泥的形成.22129期涂响等：城市污水培养好氧颗粒污泥的中试研究参考文献：［1］竺建荣，刘纯新.好氧颗粒活性污泥的培养及理化特性研究［J］.环境科学，1999，20（2）：38-41.［2］Jang A，Bishop P L，Yoon Y H，et al.Characterization and evaluation of aerobic granules in sequencing batch reactor［J］.JBiotechnol，2003，105（1-2）：71-82.［3］Adav S S，Lee D J，Show K Y，et al.Aerobic granular sludge：Recent advances［J］.Biotechnol Adv，2008，26（5）：411-423.［4］Fang F，Liu X W，Xu J，et al.Formation of aerobic granules and their PHB production at various substrate and ammoniumconcentrations［J］.Bioresour Technol，2009，100（1）：59-63.［5］Thanh B X，Visvanathan C，Aim R B.Characterization of aerobic granular sludge at various organic loading rates［J］.Process Biochem，2009，44（2）：242-245.［6］Pijuan M，Werner U，Yuan Z G.Effect of long term anaerobic and intermittent anaerobic/aerobic starvation on aerobic granules［J］.Water Res，2009，43（14）：3622-3632.［7］Adav S S，Lee D J，Lai J Y.Aerobic granulation in sequencing batch reactors at different settling times［J］.Bioresour 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