兩區(qū)沉淀池連續(xù)流好氧顆粒污泥的培養(yǎng)及特性.pdf

1、好氧顆粒污泥具有結構密實、沉降性能好、微生物種群豐富多樣和抗毒耐沖擊能力強等優(yōu)點。本研究旨在以較低有機物濃度的工業(yè)園區(qū)綜合污水作為營養(yǎng)基質(zhì)，以氣提回流為污泥回流方式，在兩區(qū)沉淀池連續(xù)流反應器(double-sedimentation tank continuous flow reactor,DST-CFR)中，培養(yǎng)好氧顆粒污泥并對其特性進行研究。
　　通過DST-CFR清水試驗和正式培養(yǎng)好氧顆粒污泥，反應器的氣提式污泥回流系統(tǒng)和兩

2、區(qū)沉淀池污泥選擇系統(tǒng)兩大特色理念的可行性得到成功驗證。運行60天，反應器內(nèi)開始出現(xiàn)小粒徑污泥顆粒，運行100天后，曝氣池中顆粒比例明顯增多，系統(tǒng)逐漸穩(wěn)定。穩(wěn)定期間混合液懸浮固體濃度(mixed liquor suspended solids，MLSS)為5000～5500mg/L，MLVSS/MLSS約為45％，污泥容積指數(shù)(sludge volume index，SVI30)為22～30mL/g，生化需氧量(biological ox

3、ygen demand，BOD5)去除率約為95％，氨氮（ammonia nitrogen，NH4+-N）平均去除率為94％，出水NH4+-N低于2.3mg/L。以較低有機物濃度的工業(yè)園區(qū)綜合污水作為營養(yǎng)基質(zhì)，150天顆粒平均粒徑為105±3.2μm，最大粒徑為255±4.1μm。
　　試驗對接種污泥、150天第一沉淀區(qū)好氧顆粒污泥和第二沉淀區(qū)絮狀輕污泥結構形態(tài)、比重、沉降性能、胞外聚合物(extracellular polyme

4、ric substance，EPS)、元素組分和微生物種群等特性進行了比較分析。結果表明:兩區(qū)沉淀池對污泥特性有很好的選擇效果，顆粒污泥很好地在第一沉淀區(qū)保留，絮狀輕污泥則進入第二沉淀區(qū);顆粒污泥的比重和SVI30分別為1.008±0.002和23.8±1.9mL/g，明顯優(yōu)于接種污泥和第二沉淀區(qū)污泥;第一沉淀區(qū)的顆粒重污泥EPS含量、蛋白質(zhì)和多糖比值(ratio of protein to polysaccharides，PN/PS)

5、和熒光強度均明顯高于接種污泥和第二沉淀區(qū)污泥;Fe、Ca、Al、Mg、Mn和P等元素在好氧顆粒污泥中得到不同程度的富集;150天污泥顆粒的微生物Alpha多樣性明顯變高，其微生物OTU(operational taxonomic units)相對豐度在門、目和屬水平上均發(fā)生了明顯的變化，顆粒污泥中的優(yōu)勢菌屬和接種污泥具有明顯差異。反應器獨特的構造設計、EPS對污泥沉降性能和表面疏水性的影響、污泥中特定元素的富集、進水SS與污泥微粉的作用

6、和污泥中微生物種群分布情況的變化是促進DST-CFR好氧污泥成功實現(xiàn)顆?；闹饕蛩亍?br>　　經(jīng)過60天暫停運行及清水保存，DST-CFR好氧顆粒污泥系統(tǒng)重啟后，對其顆粒的結構形態(tài)、兩區(qū)沉淀池運行效果、污泥沉降性能、生物活性和污染物去除能力進行分析。結果表明:其特性恢復良好，恢復速度快，長期運行穩(wěn)定性高。恢復穩(wěn)定運行后，顆粒污泥的粒徑有明顯增大，顆?；某潭冗M一步提高。兩區(qū)沉淀池污泥選擇系統(tǒng)保持優(yōu)良的運行效果，并隨粒徑的增大能夠穩(wěn)定

7、運行，SVI30保持在15mL/g左右;暫停期間厭氧饑餓導致混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(mixed liquor volatile suspended solids，MLVSS)和異養(yǎng)菌活性有所降低，但恢復后的穩(wěn)定運行階段，MLVSS和MLSS值開始增加，異養(yǎng)菌活性明顯升高，氨氧化細菌(ammonia oxidizing bacteria，AOB)和亞硝酸鹽氧化細菌(nitrite oxidizing bacteria，NOB)的活性稍有