影响颗粒污泥形成的因素
好氧颗粒污泥影响形成的因素分析
好氧颗粒污泥影响形成的因素分析好氧颗粒污泥是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[1,3,18]。
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 ML VSS•h)，而普通活性污泥的(SOUR)H为20mgO2／(g MLVSS•h)左右[5,6]。
温度对生物除磷颗粒污泥形成的影响
温度对生物除磷颗粒污泥形成的影响王然登;李硕;郭安;彭永臻【摘要】为考察温度对生物除磷颗粒污泥形成的影响,采用三个实验室小试SBR反应器考察了不同温度下生物除磷系统中颗粒污泥的形成情况、颗粒特性及磷酸盐的去除情况.结果表明,在温度条件为8、23和31℃的反应器中,PO43--p的去除率分为99％、98.8％和20.9％.其中,在8和23℃的系统中形成了生物除磷颗粒污泥,污泥的平均粒径为230和465 μm,颗粒中聚磷菌占全菌比例为95.7％和97.3％;在温度为31℃的系统中,污泥以絮状体为主,平均粒径为133μm.随着温度的升高,污泥中的胞外聚合物(EPS)的含量逐渐降低,颗粒状的形成与EPS中蛋白质/多糖的比值有关.【期刊名称】《黑龙江大学自然科学学报》【年(卷),期】2015(032)004【总页数】6页(P513-518)【关键词】生物除磷;颗粒污泥;温度;EPS【作者】王然登;李硕;郭安;彭永臻【作者单位】哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨150090;哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨150090;哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨150090;哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨150090;北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心,北京100124【正文语种】中文【中图分类】X703.1磷是引起湖泊、水库水体富营养化的主要元素,为去除污水中的磷,以聚磷菌超量吸磷为基础的生物除磷技术在污水处理厂得到了广泛的应用[1]。
温度是影响生物除磷系统的一个重要因素。
有研究表明,高温(30 ℃)不利于生物除磷,而在常温和低温条件下,生物除磷系统的运行效果良好[2-3]。
Whang等[4]考察了20和30 ℃时两个生物除磷系统的除磷效果,发现20 ℃条件下系统的除磷效果要明显高于30 ℃。
好氧颗粒污泥的形成及性能的影响因素分析
好氧颗粒污泥的形成及性能的影响因素分析摘要：本文介绍了好氧颗粒污泥的特点及结构，阐述了在好氧颗粒污泥形成机理方面的观点，并对影响好氧颗粒污泥形成性能的因素进行分析。
这些因素包括流体剪切力、溶解氧浓度、沉降时间、水力停留时间、污泥龄、温度以及有无诱导核存在。
同时，指出了好氧颗粒污泥培养研究中存在的问题，并对其研究方向和应用前景进行了展望。
论文关键词：好氧颗粒污泥,影响因素,性能好氧颗粒污泥是在好氧条件下自发形成的细胞自身固定化颗粒。
具有良好的沉淀性能、较高的生物量和在高容积负荷条件下降解高浓度有机废水等优点，因此在废水处理领域具有重大的应用价值。
对于好氧颗粒污泥形成及性能的影响因素以及形成机理尚存在许多未知领域，这成为阻碍好氧颗粒污泥工艺工业化的限制因素，也引起了我们广泛学者的兴趣。
1 好氧颗粒污泥的特点及结构1.1 形态及结构好氧颗粒污泥的外观与絮状污泥截然不同，用肉眼可观测到，好氧颗粒污泥颜色一般呈橙黄色，具有相对规则的圆形或椭圆形外观，成熟的好氧颗粒污泥有光滑的表面，边界清晰[1]，粒径一般在0.3~3mm 之间，颗粒污泥的形态系数稳定在0.45，纵横比为0.5~1.0。
在放大镜下即可观察到颗粒污泥表面有一些空隙，这些空隙被认为是底物与营养物质传递的通道[1]。
1.2 沉降性能好氧颗粒污泥的沉淀性能决定着反应器固液分离的效果，由于好氧颗粒污泥以密实的颗粒状存在，其SVI为12.6~64.5mL/g，(一般在30 mL/g 左右），而普通活性污泥的SVI在100~150 mL/g，大大低于普通活性污泥的SVI值。
好氧颗粒污泥的沉降速度与其粒径有关，一般为30~70m/h，而传统的活性污泥的沉降速率为8~10m/h。
可见，好氧颗粒污泥有着良好的沉降性能。
沉降速度的提高，不仅可以缩短沉降的时间、减小沉淀池的体积，而且可以提高反应器内微生物的浓度，微生物浓度提高可以获得较高的污染物降解速率。
1.3 比重与含水率好氧颗粒污泥的比重一般在 1.004~1.008左右，含水率一般为97 %~98 % ，低于普通活性污泥(含水率99 %以上)，即采用好氧颗粒污泥比普通活性污泥的污泥量至少减少一半。
厌氧颗粒污泥技术
厌氧颗粒污泥是由产甲烷菌、产乙酸菌和水解发酵菌等形成的自凝聚体。
它是由相互聚集的、多物种的微生物构成的团体，具有生物致密、相对密度大、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，与传统的活性污泥法相比，可简化工艺流程、降低成本等，因此它在水污染控制领域必将有更广阔的发展前景。
本文对厌氧颗粒污泥技术做以阐述。
1．厌氧颗粒污泥的形成机理、性质及微生物相1.1厌氧颗粒污泥的形成机理厌氧颗粒污泥形成的机理目前还处于研究阶段，以下为几种有代表性的假说：1.1.1二次核学说二次核学说认为营养不足的衰弱颗粒污泥，在水利剪切力作用下，破裂成碎片，污泥碎片可作为新内核，重新形成颗粒污泥。
Grotenhuis[1]及其合作者分别用高低浓度基质培养颗粒污泥，发现前者形成颗粒粒径较大，而后者的粒径较小，据此提出了二次核形成的模型。
其他研究者如杨虹[2]、Beeftink[3]等也提出过类似的二次核形成模型。
二次核学说较好地说明了加入少量颗粒污泥可加速颗粒化进程的现象。
1.1.2三段理论学说Y.G.Yen[4]等认为污泥颗粒化过程可分成三个阶段：即积累阶段、颗粒化阶段和成熟阶段。
他们认为颗粒污泥的增长速率呈指数增加，而粒径表示的颗粒比生长速率等于细菌比生长速率的1/3，在积累阶段以后尤为如此。
污泥颗粒开始阶段生长非常缓慢，随着运行的进行，颗粒的生长加快，在运行一段时间之后，初始小颗粒平均直径达到0.25mm。
在颗粒化阶段开始后，初始颗粒以最大比生长速率迅速增长，颗粒生长模式呈近似指数模式。
当底物的有效度低于0.8时，菌体并不以最大生长速率生长，它们也不全部凝聚在一起。
随着污泥颗粒的不断增大，比生长速率增加量不断降低，当污泥颗粒达到一定大小时，比生长速率开始下降，污泥颗粒中底物的缺乏和水力负荷与气体负荷产生的剪切力的连续增加，会导致细菌衰退。
最后，污泥颗粒达到一定大小后，污泥颗粒内部在菌体衰退与颗粒解聚和菌体的生长与凝聚之间达到一种动态平衡状态，这种平衡随着颗粒的生物和物理相互作用而变化。
好氧污泥颗粒化机理及其影响因素
好氧污泥颗粒化机理及其影响因素
好氧污泥颗粒化机理及其影响因素
好氧颗粒污泥活性高,沉降性好,是提高生物反应器效能的重要物质.本文结合作者的研究经验和国内外的研究成果,对好氧颗粒污泥的形成机理及其主要影响因素进行了剖析,认为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,好氧颗粒污泥的形成、发展和成熟过程可分为5个不同的阶段,复杂而有序的食物网是颗粒污泥具有高活性的重要原因.接种污泥、营养成分、环境条件、反应器构型以及运行工况对颗粒污泥的形成和性状具有重大的影响.
作者：金仁村郑平胡宝兰 JIN Ren-cun ZHENG Ping HU Bao-lan 作者单位：浙江大学,环境工程系,浙江,杭州,310029 刊名：浙江大学学报（农业与生命科学版） ISTIC PKU 英文刊名： JOURNAL OF ZHEJIANG UNIVERSITY(AGRICULTURE & LIFE SCIENCES) 年，卷(期)： 2006 32(2) 分类号： X703.1 关键词：好氧活性污泥污泥颗粒化培育条件。
好氧颗粒污泥形成的影响因素及其应用
３ 好氧 颗粒 污泥 形成 的影 响 因素
３ １ 碳 源 ．
研究 发现 ， 氧 颗粒 污 泥 ， 好 可用 含 有 不 同底 物
的废 水在 Ｓ Ｒ反 应 器 中培 养 出来 ， 些 底 物 包 括 Ｂ 这 葡萄 糖 、 酸 、 醋 乙醇 、 酚 以及 人 为造 成 的污水 ， 苯 然 而用 不 同碳 源 底物 培 养 出来 的 颗粒 污 泥 其 内部 结
粒 污泥 的强 度也 是其 重要 性质 之一 ， 较小 的颗 粒强
体 、 物 与营养 物 质 传递 的通 道 ； 好 氧 颗 粒 污 泥 底 在
形 成 阶段 ， 絮体经 菌丝 缠绕 、 接 、 凝 连 小块 污 泥互相
联 合 和 吸附等 多种 作 用 ， 渐 颗 粒 化 ， 成 了具 有 逐 形
（ 爱环 吴世 （ 苏州 ） 保有 限公 司 ，江苏 苏州 ２ ５ １ ） 环 １０ １
摘 要 ： 结合 近 年 来 国 内外 学 者 关 于好 氧 污 泥 颗 粒 化 的 研 究 成 果 ， 影 响 好 氧 污 泥 颗 粒 化 的 影 响 因素 进 行 了较 为 深 入 对 系 统 的 分 析 ， 出 了 适 宜 的运 行 控 制 条 件 及 所 需 注 意 的 问 题 。 提 关 键 词 ： 氧 污 泥 ； 粒化 ； 响 因 素 好 颗 影
粒 污 泥主要 是 由杆状 菌构 成 ， 结构 也更 加 紧密 。总 之 ， 氧颗 粒污 泥 的形 成是 一 个 逐 步 的 过程 ， 是 好 先
形 成 小 的细 菌 团体 ， 后 再 形 成 成 熟 的好 氧 颗 粒 然
１ 好 氧 颗 粒 污 泥 的 形 成 过 程 污泥 。
好 氧 颗 粒 污泥 是 一 种 较 高密 度 的球 型 细菌 团 体 ， 时也 被看作 是 一种 特殊 的生 物膜 。好 氧颗 粒 有 污 泥 中的微 生物 都 是些很 常 见 的物种 ， 它们 由于生 理 上 的相互 依 赖 而构 成 一 种 稳 定 密 实 的结 构 。每 个 污泥 颗粒 都包 含 了上 百万 个不 同种 类 的细菌 ， 细 菌 间 的相互 黏着 启 动 了好 氧 污泥 的颗 粒化 进程 。
颗粒污泥的形成机理
目前，对于颗粒污泥的形成机理学术界还没有一个统一的定论。
很多研究者都在自己研究的基础上提出了颗粒污泥的形成机理的假设。
大家较为认可的主要有以下几种：1、“晶核假说”原理该假说认为颗粒污泥的形成过程和结晶过程类似，微生物和晶核结合后，在晶核的基础上不断生长发育，形成成熟稳定的颗粒污泥。
晶核主要来源于微生物本身、惰性载体和钙离子等。
2、“胞外多聚物假说”原理胞外多聚物（EPS）主要包括多聚糖、蛋白质、酶蛋白、核酸、磷脂和腐植酸等物质。
这些物质使污泥表面局部呈疏水性，有利于细菌之间的凝聚。
EPS能粘合微生物细胞和颗粒态的物质，高浓度的多糖有利于细胞之间的吸附作用。
而且通过聚合物矩阵增强微生物结构，当多糖的代谢机制受阻时，微生物的聚合也会受到影响。
3、“自凝聚假说”原理在适当的水力剪切力和溶解氧作用下，微生物产生的自凝聚现象。
形成密度和体积大、活性和传质条件好的微生物共生体颗粒。
污泥颗粒化是微生物为适应外界环境，自发凝聚的一种现象，是生物进化的结果。
4、“选择压驱动假说”原理选择压可以看作是水力负荷率和气体负荷率这两个因素的共同作用对不同沉降特征的污泥组分进行选择。
只有沉降性能好粒径大的污泥才能沉淀下来，而密度小沉降性能不好的则被洗出反应器。
这相当于一个物理筛选过程，但是小的絮状污泥需要微生物分泌的胞外多聚物相互黏合来抵抗上升流所产生的剪切力，以免被洗出反应器。
所以单纯用物理过程来解释颗粒污泥的形成有待进一步完善。
5、“丝状菌假说“原理该假说认为在颗粒污泥形成的过程中，丝状菌起到了关键性的作用。
丝状菌相互缠绕构成颗粒污泥的框架，微生物在此构架上不断生长繁殖，形成圆形或椭圆形的生物聚积体。
随着粒径的增长，聚积体开始破裂，密度大的细菌聚积体将会留在反应器内，进一步生长发育，最终形成成熟的颗粒污泥。
6、“细胞疏水性假说”原理细胞表面疏水性是因细胞表面Gibbs能减低，细胞间的亲和力增加，使细胞之间的连接更强，形成结构致密、脱离水相的细菌凝聚团，所以细胞表面疏水性有利于细胞之间的相互凝聚。
好氧颗粒污泥形成的影响因素及其应用
好氧颗粒污泥形成的影响因素及其应用颗粒污泥是一种在污水处理中发现的微生物自凝聚现象的特殊生物膜，可将其分为厌氧颗粒污泥和好氧颗粒污泥。
厌氧颗粒污泥的发现和研究较早，在上世纪8o年代初就有报道；而好氧颗粒在1991年才有报道［1］。
不好氧颗粒污泥具备生物球状、相对密度小、下陷速度快等特点，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．或省去污泥二沉池。
另外，好氧颗粒污泥具有微生物种群的多样性，在降解有机碳的同时，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。
1.不好氧颗粒污泥的构成过程好氧颗粒污泥是一种较高密度的球型细菌团体．有时也被看作是一种特殊的生物膜。
好氧颗粒污泥中的微生物都是些很常见的物种，它们由于生理上的相互依赖而构成一种稳定密实的结构。
每个污泥颗粒都包含了上百万个不同种类的细菌，细菌间的相互黏着启动了好氧污泥的颗粒化进程。
j．h．tay［2］应用领域电子显微镜技术研究了不好氧颗粒污泥的构成全过程。
他采用两个sbr反应器，分别用葡萄糖和醋酸盐作碳源，接种的絮状污泥主要是由丝状菌构成，结构松散且无规则。
运行一个星期后，两个反应器内都出现了较为紧密的、无规则外形的小细菌团体，在葡萄糖反应器中，丝状菌仍占有优势，而醋酸盐反应器中的丝状菌已经逐渐消失。
两个星期后，在两个反应器内的小细菌团体都蜕变为具备准确球形轮廓的颗粒污泥，只是葡萄糖反应器中的丝状菌仍然占据主导地位。
这也证实了chudoba在研究活性污泥时得出结论的结论――高分子碳水化合物有助于丝状菌的生长。
运转三个星期后，两个反应器中的不好氧颗粒污泥都已全然明朗．具备很大粒径的球形结构，平均值四海比是0.79和0.73，葡萄糖反应器中颗粒污泥的表面生长着较多的丝状菌。
而醋酸盐反应器中的颗粒污泥主要就是由杆状菌形成，结构也更加密切。
总之，不好氧颗粒污泥的构成就是一个逐步的过程，先是构成大的细菌团体。
影响颗粒污泥形成的因素
颗粒污泥是指UASB工艺中起净化污水作用的污泥颗粒，那么都有哪些因素会影响颗粒污泥形成呢?1、废水性质废水的性质对启动效果影响较大，对可生化性较差的废水,启动时可以适当补充易生化降解的基质,如生活污水或淀粉、白糖。
2、营养元素和微量元素在当废水中N、P等营养元素不足时,不易于形成颗粒，对于已经形成的颗粒污泥会发生细胞自溶，导致颗粒破碎，因此要适当加以补充。
N源不足时，可添加氮肥、含氮量高的粪便、氨基酸渣及剩余活性污泥等；P源不足时,可适当投加磷肥等。
铁、镍、钴和锰等微量元素是产甲烷辅酶重要的组成部分，适量补充可以增加所有种群单位质量微生物中活细胞的浓度以及它们的酶活性。
3、选择压通常将水力负荷率和产气负荷率两者作用的总和称为系统的选择压。
选择压对污泥床产生沿水流方向的搅拌作用和水力筛选作用，是UASB等一系列无载体厌氧反应器形成颗粒污泥的必要条件。
高选择压条件下，水力筛选作用能将微小的颗粒污泥与絮体污泥分开，污泥床底聚集比较大的颗粒污泥，而比重较小的絮体污泥则进入悬浮层区，或被淘汰出反应器。
定向搅拌作用产生的剪切力使颗粒产生不规则的旋转运动，有利于丝状微生物的相互缠绕，为颗粒的形成创造一个外部条件。
低选择压条件下，主要是分散微生物的生长，这将产生膨胀型污泥，当这些微生物不附着在固体支撑颗粒上生长时，形成沉降性能很差的松散丝状缠绕结构。
4、有机负荷率和污泥负荷率可降解的有机物为微生物提供充足的碳源和能源，是微生物增长的物质基础，在微生物关键性的形成阶段，应尽量避免进水的有机负荷率剧烈变化。
Ghangrekar等人实验研究表明,由絮状污泥作为种泥的初次启动时,有机负荷率在0.2～0.4kgCOD/(kgVSS·d)和污泥负荷率在0.05～0.15kCOD/(kgVSS·d)时,有利于颗粒污泥的形成。
5、碱度碱度对污泥颗粒化的影响表现在两方面：一是对颗粒化进程的影响；二是对颗粒污泥活性的影响。
(4页)培养颗粒污泥
一．（书）污水处理颗粒污泥技术原理与应用一．颗粒污泥性质1.沉降性能和渗透性颗粒污泥跟传统的絮状污泥相比，最大的一个优点是颗粒污泥具有良好的沉降性能。
一般颗粒污泥SVI值<50ml/g（UASB为15.6）.2.机械强度（1）抗压强度：颗粒污泥的机械强度取决于颗粒间的相互作用力和颗粒的组成成分，这和微生物的类型，EPS，有机纤维，从污水中吸附的有机颗粒和无机成分有关。
从胶体化学的角度来看，其相互间的作用被总结为不同个体间的相互作用，比如vlvo类型的相互作用，通过二价和三价阳离子和EPS间的架桥作用和疏水作用。
（2）抗剪切强度：3.形态特性：外表是类似球形和椭圆球形的形状，从颜色上看，好氧颗粒污泥和产氢厌氧颗粒污泥一般是黄色的，产甲烷的厌氧颗粒污泥，一般为黑色，这是由于铁和硫化物在表面沉积的结果。
4.空隙特性：（空隙是生物反应物质传递的通道）：颗粒污泥，除了疏松多孔外，颗粒污泥还具有层状结构，其外层比较密实，内部核心比较致密，从而使得底物的渗透进入和代谢产物的排出都存在一定的阻力。
例如DO浓度从颗粒污泥的表面到颗粒污泥的内部一定深度后可以降低到0，造成颗粒污泥的内部的某些微生物可能因为得不到生长底物和氧气而死亡。
5.粒径特性：常规活性污泥絮体粒径一般介于20-200um，颗粒污泥大，一般是絮状污泥的5-20倍，甚至更大。
粒径增大，mlvss/mlss也增大，系统中活性生物的量的比例也在增加，这对提高反应器的污物去除率是有好处的。
6.流变特性:颗粒在机械力的作用下变形的程度，它是描述牛顿流体特性的一个非常重要的参数。
7.吸附特性：颗粒污泥具有发达的孔隙结构，从而使得颗粒污泥有较强的吸附能力。
由于颗粒污泥表面EPS的存在，微生物表面存在金属阳离子和疏水性基团的相互作用，因此也会提供其他带点粒子或者分子的结合位点或称为吸附位点。
光谱分析表明:在颗粒污泥的表面存在很多类型的化学官能团，比如羧基和羟基等。
水处理微生物学(第十讲)
（4）氧化还原电位 由于所有的产甲烷菌都是专性厌氧菌，因此严格的厌 氧环境是其进行正常生理活动的基本条件。 非产甲烷菌可以在氧化还原电位为 +100 ~ −100 mV 的环境中正常生长和活动； 产甲烷菌的最适氧化还原电位为 −150 ~ −400 mV 。
四、厌氧法处理废水的特征 （1）处理对象：有机污泥和高浓度的有机废水。 ① 有机污泥：不溶性有机质、纤维素含量高的污水; ② 高浓度有机废水：一般先厌氧处理将污物，后好氧处理。 大量稀释或降低好氧处理进水量，则处理费用较昂贵。 （2） 时间长：30～35℃ ，需1～5天。 BOD去除率 50～90％。 （3） 能量需求大大降低：不需供氧气，同时还可产生甲烷。 每去除1kg COD好氧生物处理一般需消耗0.5~1.0 kW/h电 能；每去除1kg COD 厌氧生物处理约能产生3.5kW/h电能。
7 ~ 20 4 ~ 15 2~9 10 ~ 30 0 ~ 0.1 0 ~ 0.5 15 ~ 40
10% ~ 40% 0 40% ~ 70% 0 0 0 5% ~ 25%
3~6 1~3 1~5 10 ~ 30 0 ~ 0.1 0 ~ 0.5 10 ~ 40
50% ~ 80% 50% ~ 80% 50% ~ 80% <10% 很低 很低 25% ~ 55%
（1）发酵细菌作用阶段 原理： 碳水化合物 胞外酶 单糖 发酵 蛋白质 → 氨基酸 → 醇 类脂 脂肪酸 低级脂肪酸 参加的微生物： 发酵细菌群： 梭菌属（Clostridium) 丁酸弧菌属（Butyrivibrio） 拟杆菌属（Bacteroides) 特性 大多专性厌氧；适宜pH4.5～8。
（2）颗粒污泥的性质 颗粒污泥的形状大多数具有相对规则的球形或椭 球形，直径变化范围为0.14 ~ 5 mm，最大直径可达7 mm,它的形状取决于反应器的运行条件。 颗粒污泥的密度在 1030 ~ 1080 kg/m3。 颗粒污泥的颜色通常呈黑色或灰色，肉眼可见表 面包裹着灰白色的生物膜。 颗粒污泥的孔隙率在 40％ ~ 80%. 颗粒污泥有良好的沉降性能，其沉降速度范围为 18 ~ 100 m/h.
污泥负荷与水力负荷对颗粒污泥形成的影响
4本研究以城市污水处理厂消化污泥为主和一定比例的32水力负荷富含产甲烷菌有机营养和矿质营养元素的天然基质混合物水力负荷即水力上升流速是颗粒污泥自行筛选提高颗作为菌种污泥接种污泥的vssss为067厌氧反应器接粒污泥密实度及强度的必要条件没有一定的升流条件不可能种的平均污泥浓度约239gvssl1污泥的最大比产甲烷速实现污泥全部颗粒化一定的水力负荷能增加污泥絮体间或颗率为573mlch4gvssd
UASB反应器中颗粒污泥形成的影响因素
2001年8月 云南化工 Aug.2001 第28卷第4期 Yunnan Chemical Technology Vol.28,No4 ・专论与综述・UASB反应器中颗粒污泥形成的影响因素张丽杰,陈建中(昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650093)摘 要: 综述了UASB反应器中颗粒污泥形成的影响因素,包括环境因素、废水特征及操作条件,并就这一研究提出了其新的发展方向。
关键词: UASB;颗粒污泥;影响因素;发展中图分类号: X703 文献标识码: A 文章编号: 10042275X(2001)0420011203Influence F actors of Sludge G ranulation in UASBZH ANGLi2jie,CHEN Jian2zhong(Kunming University of Science and Technology,Kunming650093,China)Abstract: Influnce factors of slude granulation in UASB,including environment,characters of sewage and condi2 tions of operation were summerized.The new trends in the field were poimted out.K eyw ords: UASB;granulation sludge;influence factors;development1 前言废水的厌氧处理是把废水处理和能源回收相结合,且成本低廉的一种水处理技术。
20世纪40年代以来,厌氧处理技术得到了较大的发展,而达到突破性进展的是1970s荷兰Lettinga开发的升流式厌氧污泥床(Up Flow Anaerobic Sludge Bed,简称UASB)工艺。
UASB工艺具有可处理多种高浓度工业废水与生活污水、水力停留时间短、剩余污泥量少、运行稳定、耐负荷冲击等优点。
好氧污泥颗粒化的影响因素
好氧污泥颗粒化过程是一个生物选择过程，也是一个综合物理、化学、生物过程的复合过程。
所以影响这一过程的因素很多，但目前研究表明主要和以下几点有关：1、接种污泥不同的接种污泥对好氧颗粒污泥的培养也有一定的影响。
目前，可作为好氧颗粒污泥培养过程接种污泥的主要有活性絮状污泥、厌氧颗粒污泥和好氧颗粒污泥以及他们混合接种。
相对于絮状污泥，厌氧颗粒污泥接种更容易驯化成功。
并且活性絮状污泥的微生物种类对颗粒污泥形成也至关重要。
污水中含有丝状菌和荚膜细菌的接种污泥有利于污泥的颗粒化。
2、进水基质和有机负荷目前，研究者采用葡萄糖、乙酸、苯酚、蔗糖和人工合成废水均成功培养出颗粒污泥。
不同基质培养出来的好氧颗粒污泥，其生物群落和结构都有明显的差异。
有机负荷直接与细菌增长率有关。
有机负荷越高，细菌增长的越快，形成好氧颗粒污泥的结构越疏松。
而且丝状菌易大量繁殖，污泥沉降性能下降。
但就颗粒污泥传质结构而言，有机负荷越高，越有利于克服活性颗粒污泥的传质阻力。
若在高有机负荷的情况下，提高剪切力，则会形成结构密实、沉淀良好的好氧颗粒污泥。
3、水力剪切力水力剪切力是颗粒污泥性形成的一个重要因素之一，水力剪切力主要是上升的气流和液体流与污泥之间的摩擦碰撞引起。
对颗粒污泥形成和结构有着重要影响。
好氧颗粒污泥是生物膜的一种形式，所以其形成是细菌生长和剪切力撞击脱落之间平衡的结果。
在传质过程中，水力条件对传质也有影响，水流紊动强度越大，基质的通量也越大。
大量研究表明高的剪切力有利于生物膜分泌更多的胞外多聚物。
而胞外多聚物有利于颗粒污泥的形成。
4、溶解氧(DO)氧气作为好氧微生物利用基质时的电子受体，直接影响着好氧微生物的生长。
而且好氧颗粒污泥的密实结构，使氧气在颗粒内部的传质比絮状活性污泥更困难。
所以好氧颗粒污泥中的微生物对水中的溶解氧十分敏感[47]。
如果溶解氧过低，颗粒内部氧气不足，丝状菌会占优势。
降低颗粒污泥的稳定性。
Mosquera-Corral等[48]研究表明：当溶解氧的饱和率由100%降低到40%时，规则形状良好的好氧颗粒污泥第10天就开始解体。
污水处理中的颗粒污泥解决方案
一步提高处理效率。
深度处理与回用的实际效果分析
01
深度处理技术
深度处理是对经一级或二级处理后的污水进行进一步的处 理，以达到更高的水质指标。常用的深度处理技术包括过 滤、消毒、活性炭吸附等。
污水处理中的颗粒污泥解决方案
汇报人：可编辑 2024-01-05
contents
目录
• 颗粒污泥简介 • 颗粒污泥在污水处理中的应用 • 颗粒污泥的培育与优化 • 颗粒污泥的未来发展与展望 • 案例研究
01 颗粒污泥简介
定义与特性
定义
颗粒污泥是一种由细菌、真菌、原生 动物等微生物聚集形成的、具有紧密 结构的、类似颗粒状的生物污泥。
高效厌氧反应器原理
高效厌氧反应器是一种基于厌氧生物技术的污水处理装置，通 过高效厌氧微生物的作用，实现对有机废水的有效处理。
设计要点与实践经验
在设计高效厌氧反应器时，需要考虑反应器的结构、材料、温度 、pH值等参数。同时，还需要根据实际运行情况调整反应器参数
，以确保最佳的处理效果。
处理效果与优化方向
特性
颗粒污泥具有良好的沉降性、稳定性 和抗冲击负荷能力，能够高效地去除 污水中的有机物、氮、磷等污染物。
形成与演变
形成
颗粒污泥的形成是一个自然过程，通常在厌氧或微好氧条件下，微生物通过自 身繁殖和相互作用，逐渐形成颗粒状结构。
演变
颗粒污泥的演变过程受到多种因素的影响，如温度、pH值、有机负荷、氧化还 原电位等，这些因素会影响微生物的种类和数量，进而影响颗粒污泥的结构和 性能。
厌氧反应器中的应用
01
颗粒污泥的原理
颗粒污泥的原理颗粒污泥的原理是指在水处理过程中，由于物理、化学、生物等多种因素的作用，水中的悬浮物质、胶体物质和溶解物质逐渐聚集团聚形成颗粒状的污泥。
首先，颗粒污泥的形成涉及到水处理过程中的物理因素。
水中的悬浮物质主要由细小的颗粒和团聚体组成。
这些颗粒和团聚体通过重力沉降作用在水中聚集，并最终形成颗粒污泥。
物理因素如沉降速率、颗粒大小和浓度等都会影响颗粒污泥的形成。
其次，颗粒污泥的形成还受到水处理过程中的化学因素的影响。
在水处理过程中，会添加一定的化学试剂用于混凝、沉淀和固液分离。
这些化学试剂会与水中的悬浮物质和胶体物质发生化学反应，形成网络状的沉淀胶体团聚体，进而形成颗粒污泥。
此外，生物因素也对颗粒污泥的形成起着关键的作用。
在污水处理过程中，污水中的有机物会为微生物提供养分，使其生长繁殖并形成生物胶体。
这些生物胶体在水中聚集并与悬浮物质相互作用，进一步促进颗粒污泥的聚集形成。
在水处理过程中，往往会通过物理方法和化学方法来加速颗粒污泥的形成。
例如，采用混凝剂可以凝结悬浮物和胶体物质，使其聚集成较大的颗粒，便于后续的沉淀和固液分离。
另外，通过调节水中的pH值、温度和电解质浓度等条件，也可以促进颗粒污泥的形成和固液分离。
需要注意的是，颗粒污泥的形成并不是一个静态的过程，而是一个动态的过程。
随着水处理过程中物质的变化和条件的调整，颗粒污泥的组成和性质也会发生变化。
因此，在实际的水处理工程中，需要综合考虑多种因素，优化处理工艺，以达到高效、稳定、经济的颗粒污泥处理效果。
总之，颗粒污泥的形成是水处理过程中物理、化学和生物因素相互作用的结果。
通过合理控制处理条件和采取适当的处理方法，可以有效地促进颗粒污泥的形成和固液分离，提高水处理效果。
建筑给排水知识：影响污泥颗粒化的主要因素有哪些[工程类精品文档]
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建筑给排水知识：影响污泥颗粒化的主要因素有哪些[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!（1）接种污泥的类型对颗粒化的影响。
大量的试验表明，厌氧消化污泥、河底淤泥、牲畜粪便、化粪池污泥及好氧活性污泥等均可以作为种泥来培养颗粒污泥，但是生产性装置中应用好氧污泥接种培养出颗粒污泥的报道还很少。
在啤酒废水的试验研究中，有人曾分别用厌氧消化污泥和好氧活性污泥作为接种污泥，成功地培养出颗粒污泥，这对于我国目前厌氧处理设施较少，厌氧污泥来源困难，可选择好氧污泥接种具有较大实用价值。
好氧污泥接种时，应进行较长时间的驯化，以实现污泥中的微生物以好氧菌群占优势到厌氧菌群占优势的转化，另外从颗粒化进程来看，好氧污泥远û有厌氧消化污泥生长迅速。
（2）接种污泥量对颗粒化的影响。
推荐的接种浓度范Χ为10～20kg2VSS／m。
（按反应区容积计算）。
接种污泥量过大，污泥的生长量和流失量基本持平。
反应器接种污泥低，开始运行过高的污泥负荷会导致厌氧消化菌种比例的不平衡，也会对污泥颗粒化产生不利影响。
（3）惰性颗粒对颗粒化的影响。
观察颗粒污泥形成的微观过程中，惰性颗粒作为菌体附着的核，对颗粒化起着积极的作用。
研究表明，投加粉末活性炭、硅藻土等无机颗粒可以加速厌氧污泥颗粒化过程。
（4）水力负荷对颗粒化的影响。
研究表明，水力负荷提高到O.6m/（m-h），可以冲走大部分的絮状污泥，使密度较大的颗粒状污泥积累在反应器的底部，形成颗粒污泥层，这部分污泥层可首先获得充足的营养而较快地增长。
但是，提高水力负荷不能过快，否则大量絮状污泥的过早淘汰会导致污泥负荷过高，影响反应器的稳定运行。
（5）碱度对于污泥颗粒化的影响。
碱度对于污泥颗粒化有一定的影响。
一般控制厌氧污泥的碱度大于1000mg／L。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
厌氧氨氧化颗粒污泥
厌氧氨氧化颗粒污泥一、概述Anammox(Anaerobicammoniumoxidation)工艺称为厌氧氨氧化工艺，是由荷兰Delft技术大学1990年提出的一种新型脱氮工艺。
该工艺的原理是：在严格厌氧条件下，以亚硝氮为电子受体，氨氮为电子供体，反应生成氮气。
厌氧氨氧化工艺是一项极具应用前景的工艺，主要表现为：厌氧氨氧化是自养的微生物过程，即不需要添加任何有机物或还原性无机物作为电子供体；厌氧氨氧化细菌倍增时间很长，污泥产率低，减少了污泥的二次处理量；厌氧氨氧化为一产碱过程，结合氨氧化过程既可以利用氨氧化过程的产物亚硝氮作为反应物，同时产生的碱度又可以中和氨氧化产生的酸度，节省了化学试剂的用量。
厌氧颗粒污泥是由产甲烷菌、产乙酸菌和水解发酵菌等形成的自凝聚体。
它是由相互聚集的、多物种的微生物构成的团体，具有生物致密、相对密度大、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，与传统的活性污泥法相比，可简化工艺流程、降低成本等，因此它在水污染控制领域必将有更广阔的发展前景二、厌氧颗粒污泥的形成机理、性质及微生物相2.1厌氧颗粒污泥的形成机理厌氧颗粒污泥形成的机理目前还处于研究阶段，以下为几种有代表性的假说：2.1.1二次核学说二次核学说认为营养不足的衰弱颗粒污泥，在水利剪切力作用下，破裂成碎片，污泥碎片可作为新内核，重新形成颗粒污泥。
Grotenhuis及其合作者分别用高低浓度基质培养颗粒污泥，发现前者形成颗粒粒径较大，而后者的粒径较小，据此提出了二次核形成的模型。
其他研究者如杨虹、Beeftink等也提出过类似的二次核形成模型。
二次核学说较好地说明了加入少量颗粒污泥可加速颗粒化进程的现象。
2.1.2三段理论学说Y.G.Yen等认为污泥颗粒化过程可分成三个阶段：即积累阶段、颗粒化阶段和成熟阶段。
他们认为颗粒污泥的增长速率呈指数增加，而粒径表示的颗粒比生长速率等于细菌比生长速率的1/3，在积累阶段以后尤为如此。
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影响颗粒污泥形成的因素
颗粒污泥技术具有污泥量大，沉降速度快，微生物种类丰富，抗有机负荷冲击能力强和具有良好的有毒、重金属污染物去除等优点，近年来得到了广泛的关注和研究。
目前人们已初步掌握了培养颗粒污泥的基本条件，但其形成的机制目前尚不清楚。
本文对影响污泥颗粒化的因素的进行探讨，希望为污泥颗粒化的深入研究提供一个参考。
影响因素：
1、基质
培养颗粒污泥首先对基质有一定的要求，一般的，在培养颗粒污泥的基质中COD：N：P=110~200：5：1.而有机废液的基质可分为偏碳水化合物类和偏蛋白质类。
为了能顺利培养出颗粒污泥，对于偏碳水化合物类的污水需要添加N和P.而对于偏蛋白质类的污水需要添加碳源（如葡萄糖等）。
有学者研究表明，不添加碳源，颗粒污泥的形成较为困难可见，适当比例的碳源对促成颗粒污泥形成是必要的。
2、温度
废水中的厌氧处理主要依靠微生物的生命活动来达到处理的目的，不同微生物的生长需要不同的温度范围。
温度稍有几度的差别，就可在两类主要种群之间造成不平衡。
因此，温度对颗粒污泥的培养很重要。
颗粒污泥在低温（15~25℃）、中温（30~40℃）和高温（50~60℃）都有过成功的经验。
一般的，高温较中温的培养时间短，但由于高温下NH3与某些化合物混合毒性会增加，因而导致其应用上受一定的限
制；中温一般控制在35℃左右，在其它条件适当的情况下，经1~3个月可成功的培养出颗粒污泥；低温下培养颗粒污泥的研究较少，但有文献报道在使用颗粒污泥低温驯化后处理底浓度制药废水的实验中，COD的去处率达90%，取得了较好的效果，因而低温培养颗粒污泥将是今后的研究的重点之一。
3、pH值
厌氧处理过程中，水解产酸菌对pH值有较大的适应范围，而产甲烷菌则对pH值的变化敏感，其最适pH值范围是6.8-7.2.如果反应器内的pH值超过这个范围。
则会导致产甲烷菌受到抑制，并出现酸积累，进而使整个反应器酸化。
因此，反应器内pH值范围应控制在产甲烷菌最适的范围内。
由于不同性质的废水有不同的pH值，为了保证反应器内pH值的稳定，防止酸积累而产生的对产甲烷菌的抑制，可采用向废水中添加化学药品如NaHCO3、Na2CO3、Ca（OH）2等物质。
4 、碱度
一般认为，进水水质中碱度通常应在1000mg/L（以CaCO3计）左右，而对于以碳水化合物为主的废水，进水碱度：COD >1：3是必要的。
有学者研究表明，在颗粒污泥培养初期，控制出水碱度在1000mg/L（以CaCO3计）以上能成功培养出颗粒污泥。
在颗粒污泥成熟后，对进水的碱度要求并不高.这对降低处理成本具有积极意义。
5 、微量元素及惰性颗粒
微量元素对微生物良好的生长也有重要作用。
其中Fe，Co，Ni，Zn等对提高污泥活性，促进颗粒污泥形成是有益的。
此外，惰性颗粒作为菌体附着的核，对颗粒化起着积极的作用。
另外，有研究表明，投加活性炭可大大缩短污泥颗粒化的时间；在投加活性炭后颗粒污泥的粒径大，并使反应器运行更加稳定。
6 、SO42-
关于SO42-对颗粒污泥的形成目前尚在讨论中。
据Sam-Soon的胞外多聚物假说，局部氢的高分压是诱导微生物产生胞外多聚物从而与细菌表面之间的相互作用，通过带电基团的静电吸引及物理接触等架桥作用，构成一种包含多种组分的生物絮体，从而形成颗粒污泥的必要条件，而有硫酸盐存在时，由于硫酸盐还原菌对氢的快速利用，使反应器无法建立高的氢分压，从而不利于形成颗粒污泥，但有些国内外外学者发现处理含高硫酸盐废水时，会有非常薄的丝状体产生，它可作为产甲烷丝菌附着的原始核，从此开始颗粒的形成；硫酸盐还原产生的硫化物与一些金属离子结合形成不溶性颗粒，可能成为颗粒污泥生长的二次核。
7 、接种污泥及接种量
一般来说，对接种污泥无特殊要求，但接种污泥的不同对形成颗粒污泥的快慢有直接影响。
因此，保证污泥的沉降性能好、厌氧微生物种类丰富、活性高，对加快颗粒污泥的形成是十分有利的。
对接种污泥的量，有学者研究认为，厌氧污泥接种量为11.5kgVSS/m3（按反应区容积计算）左右时，对于迅速培养出厌氧颗
粒污泥是合适的。
这与国外学者推荐的浓度范围10-20kgVSS/m3是相吻合的。
8 、启动方式
采用低浓度进水，结合逐步提高水力负荷的启动方式有利于污泥颗粒化。
这是因为低浓度进水可以有效避免抑制性生化物质的过度积累，同时较高的水力负荷可加强水力筛分作用。
9 、水力负荷
水力负荷太低，会导致大量分散污泥过度生长，从而影响污泥的沉降性能，甚至会导致污泥膨胀；但水力负荷过大，会对颗粒污泥造成剪切并会剥落未聚集细胞体的胞外多糖粘滞层而阻碍粘附聚集。
因此，在启动初期，应采用较小的水力负荷（0.05-0.1m3/m2 ·h）使絮体污泥能够相互粘结，向集团化生长，有利于形成颗粒污泥的初生体。
当出现一定量的污泥后，提高水力负荷至0.25 m3/m2·h以上，可以冲走部分絮体污泥，使密度较大的颗粒污泥沉降到反应器底部，形成颗粒污泥层。
为了尽快实现污泥颗粒化，把水力负荷提高到0.6m3/m2·h时，可以冲走大部分的絮体污泥。
但是，提高水力负荷不能过快，否则大量絮体污泥的过早淘汰会导致污泥负荷过高，影响反应器的稳定运行。