好氧颗粒污泥特性研究

磷、 工艺占地面积 少、 运行费用低等优点 已经受到越来越 多的关注。 研究表明 ， 工模拟配水为进水在常温和低温条件下均培养 出了结构密实、 以人 沉
降性 能 良好 的 成 熟 颗 粒 污 泥 ， 对 Ｃ Ｄ、 Ｈ ＋ Ｎ、Ｐ的去 除 率分 别 为 ８ ．％～ ６３ ６ ． ８ ．％、４ ６ ．％。 熟 的颗 粒 污泥 经 过 两周 的厌 氧 闲 其 Ｏ Ｎ ４一 Ｔ ６６ ９ ． ％、 ２ ％～ ６３ ４ ％～ ７４ 成 ５
观形 态及其 稳定性 的变 化 ，将 反应器 接种 启动 到 水中含有较多难降解的、 悬浮的有机物， 致使出水 污泥完全颗粒化的整个过程分为启动期、颗粒污 中这些有机物随着部分污泥—起排出。 １ 废水脱氮除磷技术 ． １ （） 生物 脱氮 技术 。 １废水 脱氮 技术有 物化 脱氮 泥 出现 和增 长期及 颗粒 污泥 成熟 期 。经逐 步提 高 Ｒ Ｂ反应器的 Ｎ ２一直维持在 Ｏ ｍ Ｌ以下， Ｏ－ ￣＃ ＯＤ容积负荷将污泥驯化近—周后 ，絮状污泥由 说明其良好的反硝化效果。而 Ｒ Ｄ的 Ｎ ２出水浓 Ｏ－ 和生物脱氮两种。而生物法因微生物来源广、 繁殖 Ｃ 快、对环境适应性强等特性 ，被公认为是一种经 原来 的深 褐 色变成 黄褐 色 。在第 一阶 段条 件下运 度均保持在 ２ ９ ｇＬ以上。这主要是因为进水时 ・ ． ｍ／ ６ 行时， Ｏ Ｃ Ｄ负荷为 Ｚ ｋ／ｍ ＇）水力停留时间为 生活污水中的溶解氧浓度很低， Ｏ ｇ（ ￣ｄ ， 进水时间为 ６ ｍ ｌ ０ ｉ ｌ 济、 有效、 最有发展前途的方法。 （） ２废水生物除磷技术。 除磷技术分为化学除 １ｈ表面上升气体流速为 ｌ ｃｄ ， ２， ＿ ｎ ｓ为了有效地将 的 Ｒ ２ Ｂ其缺氧段时问要 比进水时间为 ３ｍ ｎ的 ０ｉ 磷法 和生物 除磷法 。而生物 除磷 处理 成本低 、 除磷 沉降性能不好的污泥洗出， 将沉淀时间调为 ５ ｉ。 ｌ ｍｏ ｉ Ｄ长， 更有利于反硝化菌的生长和增殖。 效果稳定， 已经越来越广泛的应用于污水处理中。 ２ ． ２好氧夥 亏 泥微观结构分 忻 污泥浓度在运行初期不断下降，但是反应器 １ ２活性污 泥法 的应用 与局 限 对Ｒ Ｃ反应 器 中的好 氧颗 粒 污泥 的微 观结 构 出水 中磷 的浓度 反而 上 升 ， 高时 Ｒ 、 Ｄ出水磷 最 ＢＲ ． ＃Ｌ２ ｍ ／ ６ Ｌ，对应的去除率 活性污泥在运行中遇到的问题有 ： 曝气不足， 作进一步的扫描电镜观察，低温下以活性污泥为 的浓度分别达到 ２ ｍ 、３ ｇ 污 泥 易发 生 厌氧 反 应 ， 出现硫 细 菌 ， 观 呈黑 色 ， 接种污泥培养出来的好氧颗粒污泥其表面及内部 只有 ４ ％和 ４％。这说明污泥中的聚磷菌在好氧 外 ２ ５ 出水水质恶化； 曝气过量 ， 易使污泥解体 ， 导致二 均有非常紧密的细菌结构， 同时生物种类多样 ， 以 段没有充分吸收混合液中的磷。卢珊等也发现了 沉 池 中的上 清液 中含 大量悬 浮微 小 絮体 ，出水 透 杆菌及短 杆 菌为主 ， 伴有 少 量的球 菌 。同时 ， 还 内 在 稳定 期 出水 磷 酸盐 浓度 异常偏 高 ，去除率 大幅 明度 下 降 。在 水 温较低 的地 区 ， 是北 方冬 季 ， 部存在 少数丝 状体 在杆 菌之 间起 着连 接作用 。虽 度 下降 的现 象 。由于 曝气 时的溶 解氧浓 度始终 保 尤其 污泥 的活 性 降低 ，使得 水 中污染 物 的去除 效果不 然 内部微 生物 排列 紧密 ，但其 中仍存在 大量 的空 持 在 ４ ｍ ｆ 上 ， 就可 能使 生物 除 磷 由于“ ５ ｇＬ以 这 过 量 曝气 ” 而产生 阶段 性失效 现象 。 理想 。原废水 水质 的变化 （ 高浓度 有机 废水或 工 隙和通道 ， 如 供物质 传输用 。 业废 水 的流 人）和运 行 管理不 善 ，都会 使 污泥 的 ２ ３颗粒 的粒径 分布 ４ 结论 ＳＩ Ｖ 异常 。另外 ， 常温和 负荷 较高 的情况 下容易 在 常温下培养的好氧颗粒污泥 ，其粒径范围分 以实验 为基 础考察 了在 反应器 中采用 不 同进 发生污泥膨胀现象。 布较广，从 ０ ５ Ｚ ｍｍ的各段均占有较大比例 ， 水在不 同的运行条件下好氧颗粒污泥的培养过 ． ～Ｏ ２ １ 氧颗 粒污 泥技术 ３好 平均粒径在 １ ｍ ． ｍ左右；而在低温条件下培养出 程、 Ｏ 对污染物的去处效果及其运行稳定性 ， 得出以 （ ） 氧颗 粒污 泥理化 性质 。 １好 好氧 颗粒 污泥是 的颗粒，粒径为 ２ ～ ． ． ２ ｍｍ之间的颗粒所占的比 下结 论 ： ０ Ｓ 种特殊的生物膜， 以自身为载体。 外观—般呈淡 例最 大 ， ５ ． 平 均粒 径 大约为 ２ ｍｍ， 为 ０１ ％， ． ０ 此时颗 （） 短 的沉 淀时 间 、 １较 较大 的曝气 量以及 在进 黄色，有时因钙元素含量高也可呈白色；外表光 粒外观尺寸比 较均匀。 水中加入适量的 ｃ 有利于污泥的颗粒化。当反 ２ ． ４生物 降解效 能分 析 应器在富营养高溶解氧条件下运行时，在进水前 滑， 成熟的颗粒污泥其轮廓为圆形或椭圆形； 因培 养条件不相同， 其粒径大小相差甚远 ， 几毫 从零｜ 反 应 器 的 进 水 Ｃ Ｄ 浓 度 维 持 在 增设 ３ｒｉ Ｏ ０ ｎ的厌 氧闲 置期 可有效 抑制 丝状菌 的生 ａ 米至 好几 个毫 米不 等 。颗粒 粒径 对污 泥 的活性影 ８ ０ ｌ０ ｍＣ ，由 反应 器进 出水 Ｃ Ｄ浓 度 变化 长 。 ０ ～ Ｏ０ ｅ Ｌ Ｏ 响较 大 ： 太小 ， 以 分别 形 成好 氧 区 、 氧 区及 曲线可知 ， 不足 缺 在运行初期， 由于反应器在接种污泥之 （） ２ 由扫描电镜观测结果， 成熟的好氧颗粒污 厌氧区， 对污染物 的降解能力差 ， 且容易被洗 出； 前 ，污泥已经经过高 Ｃ ＯＤ负荷在 Ｓ Ｒ反应器中 泥表面及其内部细菌结构紧密。 Ｂ 生物种类丰富， 以 太大 ， 结构比较松散， 传质受限， 容易冲散解体。 驯化过了， 故在最初两天有很好的去除效果 ， 均在 杆菌和短杆菌为主 ，少量的丝状菌在其中起连接 （） ２形成机 理分 析。 粒污 泥的形 成是— 个 比 ９％以上； 颗 ０ 之后因降低沉淀时间， 大量的絮状污泥 作用， 存在的大量空隙和通道用于物质的传 输。 导致对 Ｃ ＯＤ的去除率也很快降低 ，Ｃ反 Ｒ （） ３ 目前 ， 好养颗粒污泥的培养主要是在模拟 较复杂的过程，包含物理、化学和生物等多种作 被洗出， 用， 它可以看作是在流体动力条件下， 微生物自固 应 器最 低为 ７ ％，而 在 常温下 的 Ｒ ７ Ａ由于 污泥 的 废水中进行的，用实际废水进行培养颗粒污泥并 定 形成 的生 物体 聚团 现象 。国 内外 的学者 由于方 增殖可缓解污泥流失造成的影响，因此下降的幅 进行大规模的工程应用 ，以及培养出具有各种功 法 、 角不 同 ， 提出 了多种不 同 的机理假说 。 视 故 度 比Ｒ Ｃ要 小。 能的好养颗粒污泥 ， 尚需进一步的深 ＾ 研究。 参 考文献 （ ） 氧颗粒 污泥 产生 的条件 。 ３好 好氧颗 粒污泥 ３生活污 水培养 好氧 颗粒污 泥 产 生 的； － 主要 的两个 条件 是水 流剪切 力 和 ＮＯ：最 ３ 生活 污水 的性质 ． １ ｆ 刘莉 莉 ． 污 泥的 颗 粒化及 其 应 用研 究ｎ ｌ １ 活性 哈 哈 ２０ ２３ 适 当的溶 解氧 。 生活污水水质污染物主要有三类 ：溶解性有 尔滨 ： 尔滨工业 大 ．０ ３：＿ ． 水流剪切力一般用速度梯度值来表示。速度 机物（ｏｏ或 Ｃ ）悬浮固体（ｓ 、 Ｂ ＯＤ 、 ｓ ）营养物质（ 氮 ｆ］ ２朱亮， 许向阳废 水生物处理好氧污泥颗粒化研 环境科 学 ，０７ ８１Ｏ １２ ２０ ，：７－ ７ ． 梯度可提供—个合适 的选择压，以促使细菌通过 和磷 ）它们都是以达标排放为主要 目的的常规处 究进 展佃． ， 物理、 化学、 生物作用聚集结合。 若该梯度值适当， 理 和 以再 生 回用 为 主要 目的 的深度 处理 的去 除对 『 村 ， ３ 怍 郑平， 胡宝兰． 好氧污泥颗粒化机理及其影 可以防止产生过多的丝状菌。水力剪切力的强弱 象， 在这些污染物中， 悬浮性 Ｃ Ｄ占总 Ｃ Ｄ的比 响因素 浙江大学学报 （ Ｏ Ｏ 农业与生命科学版） ， ０６ ３（ ）２０ ２４ 可以影响好氧颗粒污泥的粒径大小及其内部的菌 例在 ６％～ ｏ ０ ７ ％之间 ， 氮的存在形式主要以无机氮 ２０ ，２２ ：０ － ０． 种。 为主 ， 磷 尚未 在生 活污水 中检 出。 有机 吴伟伟 ， 王舜和，－ ３Ｙ， 短程硝化一 Ｙ￣ － 等． ， 反硝化生 ２模拟 废水 培养好 氧颗 粒污泥 ３ ２对 污染 物的 去除效能 分析 物脱 氮 与反硝 化聚磷 基础 研 究 清华 大学 学报 ２１ ．絮状污 泥向颗 粒污 泥转化 过程 Ｒ 、 Ｄ 中污 泥 对 Ｃ Ｄ 的 平 均 去 除率 分 别 （ ＢＲ Ｏ 自然科 学版 ）２ ０ ，２６ ：４１ ，０６４ （ ）１－ ６ 接 种驯 化后 絮状 污 泥 的 Ｒ Ｒ Ａ、 Ｃ反应 器 分 别 ６％、６ 远 小 于模 拟废 水 培养 出 的颗粒 对 Ｃ Ｄ １ ６ ％， Ｏ 责任编辑： 袁依＾ 在 ２ ￣ １ ℃ 的温 度下运 行 。 ０±Ｉ Ｃ和 ０±ｌ 根据 污泥 外 的去处效 果（５ ９ ％左右 ） 可 能是 因为实际 生活 污 ， 这 １好氧 颗粒 污泥试 验的 研究背 景
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好 氧 颗 粒 污 泥 特 性 研 究
冯 春来
（ 尔滨 师 范大 学 ， 龙 江 哈 尔滨 １０ ０ ） 哈 黑 ５０ ０
摘 要： 好氧颗粒污泥是微 生物在特定环境 下 自发凝聚、 增殖而形成的结构紧密、 沉降性能 良好 、 生物协作性 强的生物颗粒， 因其能 同步脱氮除
置期后解体为细小的颗 粒污泥， 在重新启动运行一段时间后， 其外观性状、 生物活性等均能得到恢复。因此 ， 如何在 运行条件 变化的条件下抑制丝状 茵的生长及在较短 的时间内用实际废水培 养出性能 良 稳定性强的好 氧颗粒污泥还有待于进 一步研究。 好、 关 键 词 ： 颗 粒 污泥 ； 动 ； 氮 ； 好氧 启 脱 除磷 ； 定 性 稳