【摘要】：好氧顆粒污泥和膜生物反應器都是減少設備占地面積,提高出水水質的污水處理技術,兩者的結合更是集兩家之長。本實驗在連續(xù)流好氧顆粒污泥-膜生物反應器中直接培養(yǎng)出好氧顆粒污泥的基礎上,對已經(jīng)穩(wěn)定運行了383天的好氧顆粒污泥-膜生物反應器(Aerobic granular sludge-membrane bioreactor,AGS-MBR)進行研究,主要討論刺激絲狀菌生長是否能促進好氧顆粒污泥-膜生物反應器內(nèi)顆粒污泥粒徑的增大及其機制。本實驗采取人工模擬生活污水,碳氮磷比為100:5:1,實驗分為兩個階段,階段一時間為前28天,此階段反應器運行模式與之前完全一致,階段二為28-56天,在28天時對反應器內(nèi)污泥進行持續(xù)曝氣刺激絲狀菌生長,隨后按階段一模式正常運行。在整個實驗期間實時記錄反應器內(nèi)溶解氧、溫度、膜組件跨膜壓差變化,每天測定反應器的出水水質指標,定時檢測污泥的胞外聚合物濃度,用光學顯微鏡和電鏡觀察污泥變化,用激光粒度儀檢測污泥粒度變化,用高通量測序的方法分析微生物群落演替情況。經(jīng)觀察,好氧顆粒污泥-膜生物反應器在長期穩(wěn)定之后會處于一個穩(wěn)定狀態(tài),此時反應器對各項污染物處理效果都較好,污泥形態(tài)規(guī)則,大小分布較窄,但總體粒徑也較小(平均粒徑約為200μm)。在對反應器內(nèi)污泥進行持續(xù)曝氣后絲狀菌獲得了生長優(yōu)勢大量生長,其中反應器內(nèi)最多的絲狀菌是norank_p_Saccharibacteria,在階段二期間處于絕對優(yōu)勢物種(占比超過50%)。刺激絲狀菌生長之后,顆粒污泥粒徑也隨之增大,反應器內(nèi)污泥粒徑從200μm迅速增大到接近400μm,經(jīng)檢測,顆粒污泥的胞外聚合物和蛋白質/多糖的比值要高于絮狀污泥,這是污泥顆粒化的重要原因。好氧顆粒污泥-膜生物反應器的有機物處理效果一直很穩(wěn)定,平均去除率達98.48%,而反應器脫氮除磷的能力則依賴于好氧-厭氧交替的環(huán)境,總氮和總磷的平均去除率分別為93.7±4.6%和90.1±5.8%,且當顆粒污泥粒徑增大時,反應器的脫氮除磷能力會更加穩(wěn)定。此外,本實驗還研究了停止運行20天的好氧顆粒污泥-膜生物反應器重新自啟動后的恢復情況,結果表明,比起最初反應器接種活性污泥的啟動時間,重新自啟動的時間要明顯縮短,且對污染物去除效果好,污泥顆�；瘯r間短,證明好氧顆粒污泥-膜生物反應器具有很好的恢復性能和運行穩(wěn)定性。綜上,本試驗證明了刺激好氧顆粒污泥-膜生物反應器內(nèi)絲狀菌的生長可以有效增大污泥粒徑和強化反應器處理污染物的能力,且好氧顆粒污泥-膜生物反應器具有良好的恢復能力及運行穩(wěn)定性。
【圖文】：

廣東工業(yè)大學碩士學位論文實時監(jiān)測，用壓力傳感器和無紙記錄儀實時記錄膜組件跨膜壓差的反應器內(nèi)顆粒污泥和絮狀污泥的胞外聚合物含量，定時使用光學生物相的變化情況，定時使用粒徑分析儀檢測污泥粒徑變化，用察反應器內(nèi)污泥微生物群落的變化情況，同時采用掃描電鏡對污微觀觀察。二為關于長期穩(wěn)定運行的好氧顆粒污泥-膜生物反應器停運后再次研究，在此實驗開始之前，反應器研究穩(wěn)定運行了 515 天，在反天對反應器出水及污泥性質進行常規(guī)指標監(jiān)測，對好氧區(qū)和攪拌行實時監(jiān)測，用壓力傳感器和無紙記錄儀實時記錄膜組件跨膜壓使用光學顯微鏡觀察反應器內(nèi)生物相的變化情況的技術路線如圖 1-1 所示：

圖 2-1 實驗裝置示意圖Fig.2-1 Schematic diagram of experimental device(1) 膜組件；(2) 曝氣裝置；(3) 氣體轉子流量計；(4) 空氣壓縮機 (5) 好氧區(qū)溶解氧探頭；(6) 攪拌區(qū)溶解氧探頭；(7) 螺旋攪拌槳；(8) 進水蠕動泵；(9) 壓力傳感器；(10) 出水蠕動泵；(11) 液體轉子流量計；(12) 無紙記錄儀；(13) 溶解氧儀。2.1.2 試驗裝置材料試驗裝置所需材料及其用途如表 2-1 所示。表 2-1 試驗裝置材料及用途Table 2-1 Materials and usages of the experimental equipments
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X703

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本文編號：2600425