好氧颗粒污泥
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水污染控制生物强化新技术
好氧颗粒污泥
研究现状
四川大学建筑与环境学院 杨 平 2008年12月
提
一、引言
纲
二、实验室收获得的颗粒污泥照片 三、好氧颗粒污泥特征 四、获得颗粒污泥的反应器 五、影响好氧污泥颗粒化的因素 六、颗粒污泥微生物结构与种群 七、好氧污泥颗粒化机理 八、好氧颗粒污泥的可能应用方面 九、需要研究的主要方面
一、引
言
活性污泥法： 活性污泥法： 曝气池中的污泥浓度低,容易产生大量的剩余污泥 容易产生大量的剩余污泥; 曝气池中的污泥浓度低 容易产生大量的剩余污泥 同时反应器容积负荷较低； 同时反应器容积负荷较低； 体积庞大,抗冲击负荷能力弱 抗冲击负荷能力弱; 体积庞大 抗冲击负荷能力弱 极易引起丝状菌大量生长,导致污泥膨胀 导致污泥膨胀,处理效率下 极易引起丝状菌大量生长 导致污泥膨胀 处理效率下 甚至引起处理工艺瘫痪。 降,甚至引起处理工艺瘫痪。 甚至引起处理工艺瘫痪 活好氧颗粒污泥： 活好氧颗粒污泥： 沉降性好、生物量大； 沉降性好、生物量大； 降低了对污泥沉淀系统的要求,减少了剩余污泥的排放 减少了剩余污泥的排放。 降低了对污泥沉淀系统的要求 减少了剩余污泥的排放。 好氧颗粒污泥不仅能承受高的有机负荷,而且集不同性 好氧颗粒污泥不仅能承受高的有机负荷 而且集不同性 质微生物(好氧 兼氧和厌氧微生物) 于一体,因此它具 好氧、 质微生物 好氧、兼氧和厌氧微生物 于一体 因此它具 有脱氮功能。 有脱氮功能。
Xiao-yan Lia(2008)- The University of Hong Kong
二、颗粒污泥照片
稳定性研究 Sunil S. Adava- Taiwan（2008） （ ）
二、颗粒污泥照片
稳定性研究
Sunil S. Adava- Taiwan（2008） （ ）
二、颗粒污泥照片
实验装置
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
Am Jang, 2003 ，UAS
二、颗粒污泥照片
USA
FISH
The distribution of AOB in an artificially cultured granule after in situ double hybridization with FITC-labeled probe EUB338.(green) and Cy3-labeled probe Nsm156 (red). The scale bar shown on the figure is 200 mm; magnification is 400/. The figures (a) and(b) magnified to produce the figures (c) and (d) are indicated with a white box.
二、颗粒污泥照片
USA
ห้องสมุดไป่ตู้
FISH
Schematic representation of the inert nuclei model.
二、颗粒污泥照片
FISH
二、颗粒污泥照片
Am Jang a
二、颗粒污泥照片
Yarlagadda V. Nancharaiah-India(2008)
二、颗粒污泥照片
Lydia Balest- Italy（2008） （ ）
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2004)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2004)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
Anaerobic granule used as seeder
一、引
言
历史：好氧颗粒污泥的提出并研究始于 世纪 世纪90年 历史：好氧颗粒污泥的提出并研究始于20世纪 年 代初期(Mishima K,1991;Shin H S,1992) ，最初采用的 代初期 反应器是纯氧上流式好氧污泥床。 反应器是纯氧上流式好氧污泥床。国内清华大学周律 博士发表了第一篇介绍好氧颗粒污泥的论文(1995)： 博士发表了第一篇介绍好氧颗粒污泥的论文 ： 好氧颗粒污泥的形成和技术条件” “好氧颗粒污泥的形成和技术条件”。国外较多的研 究始于1997年后，Morgenroth(荷兰 等人采用污水处 年后， 荷兰)等人采用污水处 究始于 年后 荷兰 理厂的活性污泥接种， 理厂的活性污泥接种，在SBR反应器中真培养出好氧 反应器中真培养出好氧 颗粒污泥，随后国外新加坡（刘雨）、荷兰、德国、 ）、荷兰 颗粒污泥，随后国外新加坡（刘雨）、荷兰、德国、 法国、日本等进行了研究。 国 日本等进行了研究。 国内：清华大学、中国科技大学、湖南大学、 国内：清华大学、中国科技大学、湖南大学、江南 大学、西安建筑科技大学、浙江大学、 大学、西安建筑科技大学、浙江大学、四川大学等等 进行了研究。清华大学竺建荣博士(1999.3《环境科 进行了研究。清华大学竺建荣博士 《 或者是西安建筑科技大学Peng Dangcong(1999.3 学》)或者是西安建筑科技大学 或者是西安建筑科技大学 发表了第一篇国内的研究论文。 《Wat Res》)发表了第一篇国内的研究论文。 》 发表了第一篇国内的研究论文
二、颗粒污泥照片
granular sludge
PENG DANGCONG（法国）─西安建筑科技大学（1999） 西安建筑科技大学（ （法国） 西安建筑科技大学 ）
二、颗粒污泥照片
granular sludge
Yu Liu（新加坡）─（2002） （新加坡） （ ）
二、颗粒污泥照片
granular sludge
Satoshi Tsuneda（日本）─2003 （日本）
二、颗粒污泥照片
Satoshi Tsuneda（日本）─2003 （日本）
二、颗粒污泥照片
Red part: other bacteria detected by EUB338 probe. Yellow part: ammoniaoxidizing bacteria
bar = 2 µm
二、颗粒污泥照片
陈坚─江南大学 陈坚 江南大学(2004) 江南大学
SEM of the granules surface bar = 11µ m
二、颗粒污泥照片
SEM of the granule interior, bar = 4µ m 陈坚─江南大学 陈坚 江南大学(2004) 江南大学
The layered structure of the granule
二、颗粒污泥照片
granular sludge
PENG DANGCONG─西安建筑科技大学（1999） 西安建筑科技大学（ 西安建筑科技大学 ）
二、颗粒污泥照片
granular sludge
PENG DANGCONG─西安建筑科技大学（1999） 西安建筑科技大学（ 西安建筑科技大学 ）
二、颗粒污泥照片
Mature granule observed by (a) optical microscopy and by (b) SEM. The surface of the granular microstructure is observed by SEM (c) and (d). Am Jang, 2003 ，USA
二、颗粒污泥照片
after 3 weeks
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
after 5 weeks
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
after 5 weeks
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
FISH
Satoshi Tsuneda（日本）─2003 （日本）
二、颗粒污泥照片
FISH
Phenol granule cultivated in sequential batch reactor with synthetic wastewater containing 250 mg L−1 phenol, stained for all EPS components [proteins (green): FITC;B — lipids (yellow): Nile red; C — total cells (red): SYTO 63; D — dead cells (violet): Sytox blue; E — α-polysaccharide (light blue): Con A rhodamine; F — βpolysaccharide (Blue):calcofluor white] and individual images were merged together.
二、颗粒污泥照片
63天 天
bar = 1mm J. J. HEIJNEN(荷兰，2002) 荷兰， 荷兰
二、颗粒污泥照片
J. J. HEIJNEN(荷兰，2005) 荷兰， 荷兰
bar = 1mm
二、颗粒污泥照片
FISH ---荧光免 荧光免 疫原位 杂交
J. J. HEIJNEN(荷兰，2005) 荷兰， 荷兰
二、颗粒污泥照片
好氧颗粒污泥因难于形成，现处于实验室阶段， 好氧颗粒污泥因难于形成，现处于实验室阶段，不 同的研究者在不同的条件下获得了品质不同的好氧 颗粒污泥。 颗粒污泥。
Morgenroth(1997)用SBR115天运行获得的一颗污泥照片 用 天运行获得的一颗污泥照片
二、颗粒污泥照片
bar = 2.1mm J. J. HEIJNEN(荷兰，1999) 荷兰， 荷兰
二、颗粒污泥照片
曾光明─湖南大学， 曾光明 湖南大学，2005 湖南大学
二、颗粒污泥照片
张晓健─清华大学， 张晓健 清华大学，2001 清华大学
二、颗粒污泥照片
颗粒污泥外部
颗粒污泥内部
江南大学， 陈 坚─江南大学，2003 江南大学 SND 好氧颗粒污泥？？ 好氧颗粒污泥？？
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
after 1 week
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
after 2 week
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
TEM images showing the interactions of the strains
二、颗粒污泥照片
陈坚─江南大学 陈坚 江南大学(2004) 江南大学
二、颗粒污泥照片
Microscopy images of mature granules after 120 days operation. 陈坚─江南大学 陈坚 江南大学(2004) 江南大学
bar = 1 mm Yu Liu（新加坡）─（2004） （新加坡） （ ）
二、颗粒污泥照片
granular sludge Malting Wastewater─（SBR） （ ）
Schwarzenbeck（德国）─（2004） （德国） （ ）
二、颗粒污泥照片
曾光明─湖南大学， 曾光明 湖南大学，2003 湖南大学
一、引
言
好氧处理长期以来是以两种方式进行， 好氧处理长期以来是以两种方式进行，一种是微 生物的悬浮生长，如活性污泥及其改进工艺； 生物的悬浮生长，如活性污泥及其改进工艺；另一种 是生物膜法，即微生物固定于载体上形成生物膜。好 是生物膜法，即微生物固定于载体上形成生物膜。 氧颗粒污泥是微生物“自絮凝” 氧颗粒污泥是微生物“自絮凝”(self-immobilization of microoganisms)的新方式，好氧颗粒污泥的形成对 的新方式， 的新方式 重大的理论和实际意义。 废水生物处理具有重大的理论和实际意义 废水生物处理具有重大的理论和实际意义。
好氧颗粒污泥
研究现状
四川大学建筑与环境学院 杨 平 2008年12月
提
一、引言
纲
二、实验室收获得的颗粒污泥照片 三、好氧颗粒污泥特征 四、获得颗粒污泥的反应器 五、影响好氧污泥颗粒化的因素 六、颗粒污泥微生物结构与种群 七、好氧污泥颗粒化机理 八、好氧颗粒污泥的可能应用方面 九、需要研究的主要方面
一、引
言
活性污泥法： 活性污泥法： 曝气池中的污泥浓度低,容易产生大量的剩余污泥 容易产生大量的剩余污泥; 曝气池中的污泥浓度低 容易产生大量的剩余污泥 同时反应器容积负荷较低； 同时反应器容积负荷较低； 体积庞大,抗冲击负荷能力弱 抗冲击负荷能力弱; 体积庞大 抗冲击负荷能力弱 极易引起丝状菌大量生长,导致污泥膨胀 导致污泥膨胀,处理效率下 极易引起丝状菌大量生长 导致污泥膨胀 处理效率下 甚至引起处理工艺瘫痪。 降,甚至引起处理工艺瘫痪。 甚至引起处理工艺瘫痪 活好氧颗粒污泥： 活好氧颗粒污泥： 沉降性好、生物量大； 沉降性好、生物量大； 降低了对污泥沉淀系统的要求,减少了剩余污泥的排放 减少了剩余污泥的排放。 降低了对污泥沉淀系统的要求 减少了剩余污泥的排放。 好氧颗粒污泥不仅能承受高的有机负荷,而且集不同性 好氧颗粒污泥不仅能承受高的有机负荷 而且集不同性 质微生物(好氧 兼氧和厌氧微生物) 于一体,因此它具 好氧、 质微生物 好氧、兼氧和厌氧微生物 于一体 因此它具 有脱氮功能。 有脱氮功能。
Xiao-yan Lia(2008)- The University of Hong Kong
二、颗粒污泥照片
稳定性研究 Sunil S. Adava- Taiwan（2008） （ ）
二、颗粒污泥照片
稳定性研究
Sunil S. Adava- Taiwan（2008） （ ）
二、颗粒污泥照片
实验装置
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
Am Jang, 2003 ，UAS
二、颗粒污泥照片
USA
FISH
The distribution of AOB in an artificially cultured granule after in situ double hybridization with FITC-labeled probe EUB338.(green) and Cy3-labeled probe Nsm156 (red). The scale bar shown on the figure is 200 mm; magnification is 400/. The figures (a) and(b) magnified to produce the figures (c) and (d) are indicated with a white box.
二、颗粒污泥照片
USA
ห้องสมุดไป่ตู้
FISH
Schematic representation of the inert nuclei model.
二、颗粒污泥照片
FISH
二、颗粒污泥照片
Am Jang a
二、颗粒污泥照片
Yarlagadda V. Nancharaiah-India(2008)
二、颗粒污泥照片
Lydia Balest- Italy（2008） （ ）
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2004)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2004)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
Anaerobic granule used as seeder
一、引
言
历史：好氧颗粒污泥的提出并研究始于 世纪 世纪90年 历史：好氧颗粒污泥的提出并研究始于20世纪 年 代初期(Mishima K,1991;Shin H S,1992) ，最初采用的 代初期 反应器是纯氧上流式好氧污泥床。 反应器是纯氧上流式好氧污泥床。国内清华大学周律 博士发表了第一篇介绍好氧颗粒污泥的论文(1995)： 博士发表了第一篇介绍好氧颗粒污泥的论文 ： 好氧颗粒污泥的形成和技术条件” “好氧颗粒污泥的形成和技术条件”。国外较多的研 究始于1997年后，Morgenroth(荷兰 等人采用污水处 年后， 荷兰)等人采用污水处 究始于 年后 荷兰 理厂的活性污泥接种， 理厂的活性污泥接种，在SBR反应器中真培养出好氧 反应器中真培养出好氧 颗粒污泥，随后国外新加坡（刘雨）、荷兰、德国、 ）、荷兰 颗粒污泥，随后国外新加坡（刘雨）、荷兰、德国、 法国、日本等进行了研究。 国 日本等进行了研究。 国内：清华大学、中国科技大学、湖南大学、 国内：清华大学、中国科技大学、湖南大学、江南 大学、西安建筑科技大学、浙江大学、 大学、西安建筑科技大学、浙江大学、四川大学等等 进行了研究。清华大学竺建荣博士(1999.3《环境科 进行了研究。清华大学竺建荣博士 《 或者是西安建筑科技大学Peng Dangcong(1999.3 学》)或者是西安建筑科技大学 或者是西安建筑科技大学 发表了第一篇国内的研究论文。 《Wat Res》)发表了第一篇国内的研究论文。 》 发表了第一篇国内的研究论文
二、颗粒污泥照片
granular sludge
PENG DANGCONG（法国）─西安建筑科技大学（1999） 西安建筑科技大学（ （法国） 西安建筑科技大学 ）
二、颗粒污泥照片
granular sludge
Yu Liu（新加坡）─（2002） （新加坡） （ ）
二、颗粒污泥照片
granular sludge
Satoshi Tsuneda（日本）─2003 （日本）
二、颗粒污泥照片
Satoshi Tsuneda（日本）─2003 （日本）
二、颗粒污泥照片
Red part: other bacteria detected by EUB338 probe. Yellow part: ammoniaoxidizing bacteria
bar = 2 µm
二、颗粒污泥照片
陈坚─江南大学 陈坚 江南大学(2004) 江南大学
SEM of the granules surface bar = 11µ m
二、颗粒污泥照片
SEM of the granule interior, bar = 4µ m 陈坚─江南大学 陈坚 江南大学(2004) 江南大学
The layered structure of the granule
二、颗粒污泥照片
granular sludge
PENG DANGCONG─西安建筑科技大学（1999） 西安建筑科技大学（ 西安建筑科技大学 ）
二、颗粒污泥照片
granular sludge
PENG DANGCONG─西安建筑科技大学（1999） 西安建筑科技大学（ 西安建筑科技大学 ）
二、颗粒污泥照片
Mature granule observed by (a) optical microscopy and by (b) SEM. The surface of the granular microstructure is observed by SEM (c) and (d). Am Jang, 2003 ，USA
二、颗粒污泥照片
after 3 weeks
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
after 5 weeks
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
after 5 weeks
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
FISH
Satoshi Tsuneda（日本）─2003 （日本）
二、颗粒污泥照片
FISH
Phenol granule cultivated in sequential batch reactor with synthetic wastewater containing 250 mg L−1 phenol, stained for all EPS components [proteins (green): FITC;B — lipids (yellow): Nile red; C — total cells (red): SYTO 63; D — dead cells (violet): Sytox blue; E — α-polysaccharide (light blue): Con A rhodamine; F — βpolysaccharide (Blue):calcofluor white] and individual images were merged together.
二、颗粒污泥照片
63天 天
bar = 1mm J. J. HEIJNEN(荷兰，2002) 荷兰， 荷兰
二、颗粒污泥照片
J. J. HEIJNEN(荷兰，2005) 荷兰， 荷兰
bar = 1mm
二、颗粒污泥照片
FISH ---荧光免 荧光免 疫原位 杂交
J. J. HEIJNEN(荷兰，2005) 荷兰， 荷兰
二、颗粒污泥照片
好氧颗粒污泥因难于形成，现处于实验室阶段， 好氧颗粒污泥因难于形成，现处于实验室阶段，不 同的研究者在不同的条件下获得了品质不同的好氧 颗粒污泥。 颗粒污泥。
Morgenroth(1997)用SBR115天运行获得的一颗污泥照片 用 天运行获得的一颗污泥照片
二、颗粒污泥照片
bar = 2.1mm J. J. HEIJNEN(荷兰，1999) 荷兰， 荷兰
二、颗粒污泥照片
曾光明─湖南大学， 曾光明 湖南大学，2005 湖南大学
二、颗粒污泥照片
张晓健─清华大学， 张晓健 清华大学，2001 清华大学
二、颗粒污泥照片
颗粒污泥外部
颗粒污泥内部
江南大学， 陈 坚─江南大学，2003 江南大学 SND 好氧颗粒污泥？？ 好氧颗粒污泥？？
二、颗粒污泥照片
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
after 1 week
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
after 2 week
清华大学王建龙等(2005)─厌氧颗粒向好氧颗粒污泥转化 清华大学王建龙等
二、颗粒污泥照片
TEM images showing the interactions of the strains
二、颗粒污泥照片
陈坚─江南大学 陈坚 江南大学(2004) 江南大学
二、颗粒污泥照片
Microscopy images of mature granules after 120 days operation. 陈坚─江南大学 陈坚 江南大学(2004) 江南大学
bar = 1 mm Yu Liu（新加坡）─（2004） （新加坡） （ ）
二、颗粒污泥照片
granular sludge Malting Wastewater─（SBR） （ ）
Schwarzenbeck（德国）─（2004） （德国） （ ）
二、颗粒污泥照片
曾光明─湖南大学， 曾光明 湖南大学，2003 湖南大学
一、引
言
好氧处理长期以来是以两种方式进行， 好氧处理长期以来是以两种方式进行，一种是微 生物的悬浮生长，如活性污泥及其改进工艺； 生物的悬浮生长，如活性污泥及其改进工艺；另一种 是生物膜法，即微生物固定于载体上形成生物膜。好 是生物膜法，即微生物固定于载体上形成生物膜。 氧颗粒污泥是微生物“自絮凝” 氧颗粒污泥是微生物“自絮凝”(self-immobilization of microoganisms)的新方式，好氧颗粒污泥的形成对 的新方式， 的新方式 重大的理论和实际意义。 废水生物处理具有重大的理论和实际意义 废水生物处理具有重大的理论和实际意义。