好氧颗粒污泥.docx

好氧颗粒污泥膜生物反响器系统 好氧颗粒污泥是90年代以来开展的一门新兴技术，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 为外表光滑致密、轮廓清晰的圆形或椭圆形。粒径一般在0.5?5.0mm。 颗粒外表含有大量孔隙，可深达外表下900um处，而距外表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。 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。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。 好氧颗粒污泥的代谢活性 比耗氧速率(Specihc 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?50mg02 / (g MLVSS-h),而普通 活性污泥的(SOUR)H 为 20mgO2 / (g MLVSS?h)左右。Shu-fang Yang 培养的好氧颗粒污泥(SOUR)H为60?160mg02 / (g SS?h)。通过检测 SOUR可以了解颗粒污泥生物学上的变化，以及有机承载和颗粒的生 长状况等等，因而能够对颗粒污泥的培养及污染物的处理作出相应的 调整。 好氧颗粒污泥的微生物相 由于接种的污泥种类和运行条件的不同，好氧颗粒污泥含有的微 生物菌群就不同。另外，颗粒内部生物的多样性还与结构和外部基质 密切相关，如好氧颗粒自身的结构特点以及氧扩散浓度的限制，使得 污泥颗粒由外向内逐渐形成了好氧区一缺氧区一厌氧区。好氧区内有 好氧菌、硝化菌生存；缺氧区内兼性微生物丰富，如反硝化菌、硫酸 盐还原菌等；缺氧区内反硝化聚磷菌(DPB)存在。在缺氧的条件下, 它以NO3-、NO2-为电子受体，同时完成反硝化和吸磷反响。因而好 氧颗粒污泥丰富的微生物相，使得颗粒污泥具有良好的除COD、脱 氮除磷性能，能够广泛地应用于水处理及其他相关方面。 好氧颗粒污泥的粒径与物理学性能的关系 好氧颗粒污泥无论粒径多大，其最大生物密度均在表层 600±50um以内。研究说明随着粒径的增加，沉降速度、颗粒密度、 比外表疏水性及SVI值分别增大。但当粒径超过了 4mm时 颗粒污 泥的外层发生裂解，而内层逐渐疏松，颗粒的SVI、含水率等性质随 之发生显著变化，污泥颗粒逐渐恶化。可能是由于随着粒径的增加， 核内传质和扩散阻力增大，核内的营养物逐渐的匮乏，核内微生物不 得不消耗胞外聚合物基质来维持生长，产生了有毒、有害物质等代谢 产物，进而严重毒害着胞外聚合物和微生物的生长。因此，在SBR 反响器内，假设要取得颗粒污泥的最正确经济效率和最正确运行状态，必须 考虑颗粒污泥的粒径和生物活性的关系。S. K.Toh等实验证明颗粒污 泥运行的最正确粒径为1.0?3.0mm。 2颗粒污泥形成的影响因素接种污泥种类 目前好氧颗粒污泥的种泥有以下形式：（1）普通活性污泥为接种 污泥；（2）厌氧颗粒污泥为种泥；（3）用去除COD为主的悬浮、不沉降 的特种微生物细胞为接种污泥。 微生物数量多、种类丰富的普通活性污泥接种，形成的颗粒将具 有生物多样特性，容易适合各种废水水质；相比普通活性污泥，用厌 氧颗粒污泥接种，启动时间短，控制难度小，而且两种成熟的好氧颗 粒污泥的异养菌和硝化菌的活性都没有明显的差异；用去除COD为 主悬浮、不沉降的细胞接种，启动时间相对较长，但是由此培养出的颗粒污泥具有了一定的特性。 COD容积负荷的影响 COD容积负荷与污泥颗粒化关系十分紧密。当SBR中COD容 积负荷低于lkg.m-3-d-l时，无法培养出好氧颗粒污泥。形成好氧 颗粒污泥的COD容积负荷范围较宽(1.2?15kg?m —3?d—1)。Yu Liu Yong研究发现，颗粒污泥的外表负荷与颗粒的生长速率