常温下IC反应器启动过程中的颗粒污泥性能研究

在常温下用自配葡萄糖废水启动IC反应器,研究了厌氧颗粒污泥的形成过程和特性。IC反应器进水浓度为3 000 mg COD/L,水温为14.5～26℃,25 d内形成了颗粒污泥。结果表明,随着运行时间和容积负荷的增加,颗粒污泥粒径逐渐增大。反应器启动完成后,反应器中2 mm的颗粒污泥增加到6.6%,0.3 mm的颗粒从57.7%减少到39.4%;VSS浓度从24.7 g/L上升到48.2 g/L;VSS/SS从34.4%增加到72.8%。颗粒污泥的沉降速度与颗粒粒径成正比,0.3～3 mm的颗粒污泥的沉降速度介于34.05～109.75 m/h之间,具有良好的沉降性能。初始接种污泥几乎没有产甲烷活性,与第30 d的初期颗粒污泥相比,成熟的颗粒污泥的产甲烷活性提高了46.7%。     

高氯酸盐还原颗粒污泥的快速培养及其特性分析

为实现高氯酸盐还原颗粒污泥的快速培养,以反硝化颗粒污泥为接种污泥,对高氯酸盐还原颗粒污泥的快速培养进行了研究。在降低进水硝酸盐(NO_3~-)浓度的同时,采用逐步升高进水高氯酸盐(ClO_4~-)浓度的方法,考察了高氯酸盐还原颗粒污泥培养过程中ClO_4~-的去除以及颗粒污泥的特性。结果表明:以反硝化颗粒污泥为接种污泥,经过50 d快速培养出高氯酸盐还原颗粒污泥,ClO_4~-去除速率达96%以上;其混合液悬浮固体浓度(MLSS)为50.68 g·L~(-1),混合液挥发性固体浓度(MLVSS)为40.58 g·L~(-1),主要粒径分布在0.60 mm和1.00～2.00 mm。NO_3~-浓度逐步降低的培养方式可缓解ClO_4~-对颗粒污泥中各类微生物的毒性,为高氯酸盐颗粒污泥的快速培养提供了新的方法,具有重要的理论和实践意义。     

好氧污泥颗粒化过程的影响因素分析

影响好氧颗粒污泥性质的因素多且复杂,具有灰色系统的特点.应用了灰色关联分析方法对好氧颗粒污泥的重要参数污泥体积指数(SVI)、沉降速率、颗粒粒径和污泥浓度(MLSS)进行了关联影响分析.结果表明:对颗粒污泥SVI的影响顺序为沉降速率＞颗粒粒径＞ MLSS,说明沉降速率对活性污泥的形态转变和颗粒化过程的作用最明显,SVI可作为评判颗粒化进程的一个理想指标;沉降速率对MLSS的影响最弱;颗粒粒径的最佳值为1.3～1.5 mm,此时,颗粒粒径对SVI降低的贡献最大,从而使颗粒污泥的沉降性能得到很大改善,并且使MLSS达到最大.     

SBAR内不同有机负荷下2种好氧颗粒污泥形成及除磷性能

在SBAR中首先采用低有机负荷继而提高负荷的方法成功培养出2种不同类型的好氧颗粒污泥。在长期培养过程中,对SBAR系统中的微生物特征包括污泥浓度、SVI沉降指数等指标及系统对废水中COD和氮磷去除性能进行评估。在稳定阶段,通过在不同浓度Na Cl溶液中测试和对比SBAR内2种颗粒污泥的沉降性能。结果表明,系统经过89 d的低有机负荷(0.75 kg COD/(m3·d))运行,小颗粒污泥缓慢形成,表面光滑,外观规则为近似球形;大幅度提高有机负荷(1.6 kg COD/(m3·d))促使大颗粒污泥的快速形成,多数为椭球形,并且颗粒边缘清晰透明;经过93 d稳定运行,成熟的小颗粒和大颗粒的平均直径分别为0.35 mm和1.35 mm;随着大颗粒污泥的增多,系统除磷效果明显增强;在不同盐浓度(0%~15%)条件下大颗粒污泥比小颗粒污泥沉降速度更高;小颗粒污泥在大于2%的Na Cl溶液出现悬浮现象而大颗粒仅在15%的Na Cl溶液出现悬浮现象,进一步说明大颗粒污泥密度相对较大。     

好氧颗粒污泥的形成过程、形成机理及相关研究

利用SBR和优势混合菌对造纸废水进行处理,在此过程中驯化出好氧颗粒污泥,对好氧颗粒污泥的形成过程、形成机制等进行研究发现,好氧颗粒污泥的形成经历了细菌增殖、絮状体形成、絮状体聚合、凝絮体形成和好氧颗粒污泥形成五个阶段;其形成至少有菌丝缠绕、小块污泥互相联合、吸附和连接四种机制。优势混合菌的加入,是好氧颗粒污泥之所以能够形成的关键因素。     

颗粒污泥与絮状污泥处理垃圾渗滤液的耐盐性能比较

通过批次实验系统研究了好氧颗粒污泥和絮状污泥处理垃圾渗滤液时的耐盐性能。实验结果表明,进水含盐量小于10 000 mg/L时,实验所用好氧颗粒污泥和絮状污泥的有机物去除能力、沉降性能、污泥活性基本上不受进水含盐量变化的影响。当进水含盐量大于10 000 mg/L时,随着进水含盐量的增大,絮状污泥的污泥沉降指数(SVI)快速减小,污泥活性及去除有机物的能力下降;相比而言,好氧颗粒污泥沉降性能更为稳定,SVI基本维持在30 mL/g左右,污泥活性及去除有机物的能力缓慢下降。当进水含盐量重新降低时,好氧颗粒污泥沉降性能变化不大,污泥活性及去除有机物的能力恢复迅速;而絮状污泥沉降性能变差,污泥活性及去除有机物的能力仍受较大抑制。     

含盐量对好氧颗粒污泥稳定性及微生物组成的影响

研究了不同含盐量(以NaCl质量分数计)对好氧颗粒污泥稳定性及微生物组成的影响.扫描电镜观察发现,高含盐量(5.0%)与低含盐量(1.0%和2.5%)下好氧颗粒污泥微生物的组成有较大的差异.低含盐量下好氧颗粒污泥的微生物以细菌(杆菌和球菌)为主;高含盐量下易出现大量的丝状菌,并形成白色和黑色的丝状颗粒污泥,而且丝状颗粒污泥在短期内(1个月左右)仍具有较好的沉降性能和密实性.但这些丝状颗粒污泥在实验后期易变得大而疏松,最终导致反应器运行失败.因此,维持丝状颗粒污泥的密实成长并抑制其发散成长成为控制好氧颗粒污泥稳定运行的关键,尚需进一步研究.     

垃圾渗滤液厌氧处理过程颗粒污泥生长特性

以上流式厌氧反应器为例,研究了渗滤液厌氧处理过程中颗粒污泥的生长特性。结果表明,反应器运行阶段,颗粒污泥粒径由0.96 mm增长至1.06 mm,MLVSS/MLSS大于0.76,污泥能够保持较高的活性。高污泥负荷有利于0.90 mm颗粒污泥生长,0.60~0.90 mm污泥颗粒生长过程中结构不稳定,易发生解体。厌氧颗粒污泥生长过程中,粒径较大的颗粒污泥的孔隙结构较为疏松,它对污泥的活性产生影响。随着孔隙率增大,污泥沉降速度由0.88 cm/s升至0.97cm/s。颗粒污泥表层与内部微生物分布不同,表层微生物以球菌为主,各微生物种群间紧密联系,颗粒污泥内部以短杆菌为主。     

外循环厌氧反应器接种好氧污泥的启动研究

内蒙古自治区某啤酒厂的外循环厌氧反应器完成了首次启动后由于操作问题,导致系统运行崩溃.第2次接种后续生物接触氧化池的好氧污泥进行重新启动,经过20 d的驯化,好氧污泥转变为活性较高的厌氧污泥;采用低负荷高去除率的方式运行40 d后,塔内形成了部分颗粒污泥;之后,为了提高颗粒污泥量快速提高进水流量,COD去除率先突然下降然后缓慢升高.当进水流量达到最大时启动结束,此时塔内颗粒污泥量和COD去除率仍在缓慢上升.     

污泥负荷对上流式厌氧污泥床中颗粒污泥快速形成的影响

运行两个相同的升流式厌氧污泥床(UASB)反应器R1和R2,设定两个反应器的初始污泥负荷(MCOD/(MVSS·d))分别为0.12、0.17 kg /(kg·d),并根据COD去除情况逐步地提高污泥负荷水平,在运行过程中控制R2的污泥负荷始终高于R1 37%～40%,以此来研究污泥负荷对颗粒污泥快速形成的影响.实验结果表明,R2内颗粒污泥的形成速率高于R1,其污泥负荷在达到0.29～0.51 kg /(kg·d)时,开始形成大量的厌氧颗粒污泥.最终R2内形成的颗粒污泥粒径为1.00～4.00 mm的占36.1%,并有6.3%的颗粒污泥粒径在4.00 mm以上;而R1中这两个粒径范围的颗粒污泥仅为11.8%和1.2%.同时R2内较大的污泥负荷也使其产生的颗粒污泥具有相对较高的VSS/TSS.最终得出结论,0.29～0.51 kg /(kg·d)的污泥负荷能加速厌氧颗粒污泥的形成过程,而低于这个污泥负荷则不利于颗粒污泥的形成.     

好氧颗粒污泥形成与运行稳定性的影响因素试验分析

用普通絮状污泥作为接种污泥,用SBR作为反应器,分析了高径比、污泥容积负荷以及营养比例(BOD5:N:P)等因素对好氧颗粒污泥形成的影响.试验结果表明,高径比对好氧颗粒污泥的形成有直接关系;污泥容积负荷越高、碳氮比正常、磷源缺乏越易诱导好氧颗粒污泥的骨架丝状菌的生长,可以促进好氧颗粒污泥的提前形成,但是越易引起粘性膨胀的出现.在高径比为38;6,污泥容积负荷为1.67 kg/(m3·d).BOD5:N:P为100:5:1,沉淀时同为2 h时,其好氧颗粒污泥形成时间为17个周期,成熟时间为23个周期,粒径为2～3 mm,平均污泥沉降比(SV)为29.0%,对模拟废水COD的平均去除率达94.3%.     

好氧颗粒污泥的性质及其在脱氮除磷中的应用

阐述了好氧颗粒污泥的污泥特性、培养条件和影响因素，比较了三种SBR反应器中颗粒污泥特性的差异，介绍了好氧颗粒污泥的形成机理及其在脱氮除磷过程中的应用情况。     

厌氧颗粒污泥的性能研究

对接种市政消化污泥EGSB反应器内所形成的颗粒污泥在低浓度(100～500 mg/L)、低温(8～15℃)、微氧(氧化还原电位为380～400 mV)等条件下的沉速、粒径、活性、形态等性能进行研究.结果表明:厌氧中温(35℃左右)稳定运行时,颗粒污泥的沉速较大,在低温或微氧时,颗粒污泥的沉速相对较低,但都能维持在15 m/h以上,不会被冲出反应器而造成污泥的流失.低温时大颗粒污泥所占重量百分比在逐渐增加,微氧使得颗粒污泥粒径分配更加均匀.低温时,颗粒污泥的产甲烷活性明显降低,降幅为55.5%;但微量氧的加入并没有使EGSB反应器内颗粒污泥的产甲烷活性降低,反而提高了10%.中温稳定运行时,颗粒污泥规则、密实,微生物菌群中甲烷八叠球菌明显增多.低温时,颗粒污泥的表面和内部微生物排列都比较松散,而且出现大量微生物胞外分泌物;低温中高浓度时,甲烷八叠球菌没有出现,鬃毛甲烷菌属占优势.微氧时颗粒污泥同样是规则、密实的,菌种更加丰富,颗粒表面和内部的优势菌群不同,但在中高浓度时没有出现甲烷八叠球菌的明显优势.     

UASB反应器中颗粒污泥的培养

分析了UASB反应器中颗粒污泥的性质，通过UASB反应器处理啤酒废水培养颗粒污泥的试验，进一步说明了颗粒污泥的形成过程，并讨论了形成的影响因素。     

好氧颗粒污泥的性质及其在脱氮除磷中的应用

阐述了好氧颗粒污泥的污泥特性、培养条件和影响因素 ,比较了三种SBR反应器中颗粒污泥特性的差异 ,介绍了好氧颗粒污泥的形成机理及其在脱氮除磷过程中的应用情况     

常温下向ABR反应器中加入惰性载体促进颗粒污泥形成

常温条件下(21～25℃),用实验室规模的2个厌氧折流板反应器进行颗粒污泥培养实验,向其中一个反应器(称为B反应器)接种厌氧污泥的同时加入惰性载体,另一个反应器(称为A反应器)作为对照只接种厌氧污泥,考察了惰性载体对ABR反应器中颗粒污泥的形成和反应器运行效果的影响.结果表明,惰性载体的加入促进了反应器中颗粒污泥的形成,提高了反应器的处理效果.运行162 d后,B反应器每个隔室均出现大量颗粒污泥,4个隔室中粒径>0.5 mm的颗粒达到57.6%～72.7%;A反应器仅第1隔室中形成了大量颗粒污泥,其他3个隔室中粒径>0.5 mm的颗粒仅占11.3%～34.7%.COD去除率稳定保持在85%以上所需时间,B反应器比A反应器少用了51 d.     

硝酸盐反硝化颗粒污泥的快速培养与理化特性

以甲醇为碳源,在USB反应器内接种活性污泥,50 d内培养出优质的反硝化颗粒污泥。颗粒污泥的形成历经3个阶段:启动运行期,颗粒污泥出现期以及颗粒污泥成熟期。颗粒污泥床底层反硝化效率最高可达总量的78%,中部颗粒污泥湿密度与沉降速率较大,分别为1.077 g/m L和194 m/h。成熟的颗粒污泥具有湿密度大,沉降速率高等特点,颗粒表面丝状体互相缠绕,有明显的孔隙结构。     

一种高速反硝化颗粒污泥的培养

以葡萄糖为碳源,在USB反应器内接种好氧活性污泥在40 d内培养出良好的反硝化颗粒污泥.颗粒污泥形成经历了2个阶段:起始阶段,接种的好氧活性污泥中非反硝化菌逐渐衰亡演变为"惰性固体",与原有的固体一起,成为反硝化菌附着生长的载体,与此同时,反硝化菌在载体表面渐渐繁殖,形成细颗粒污泥;随后,反硝化菌在细颗粒污泥表面不断增殖,颗粒长大,发育成为成熟的颗粒污泥.成熟的颗粒污泥密实,表面均为杆状菌,且排列紧密,当污泥床容积负荷为19.1 g N/L·d时,去除率高达98.4%(N).     

3种污泥对活性黑KN-B的生物吸附及降解研究

对比研究了好氧污泥、厌氧污泥和厌氧颗粒污泥对染料活性黑KN-B的吸附和降解。结果表明,这3种污泥对活性黑的吸附均符合Freundlich模型(R~2为0.9665～0.9859)和Langmuir模型(R~2为0.9460～0.9906),但3种污泥对活性黑这种染料的吸附量较小;并且厌氧污泥对活性黑的吸附能力优于好氧污泥和厌氧颗粒污泥。实验还发现,3种污泥对活性黑的脱色主要是生物降解作用,而不是吸附作用。     

颗粒污泥沉降动力学模型研究

通过分析颗粒污泥沉降过程的特点,采用颗粒物质干涉沉降规律对颗粒污泥沉降过程进行描述·结合Allen阻力公式,建立了颗粒污泥沉降动力学模型,并用实验和文献数据对模型的可靠性进行了验证,模型预测值误差不超过土8%.应用模型对好氧颗粒污泥沉降速度的模拟实验表明,一般好氧颗粒污泥沉降速度在5～120 m/h,沉降速度随好氧颗粒污泥粒径和密度的增大而增加,沉降过程雷诺数(Re)在1～100,处于Allen阻力区.