發(fā)布時間：2020-07-13 11:19

【摘要】：本論文利用氣升式間歇反應器(SBAR)研究了好氧顆粒污泥的培養(yǎng)條件、生長特性及其穩(wěn)定性。通過各項運行條件(有機負荷、接種污泥、反應器曝氣量、進水碳源以及水力循環(huán)時間)的控制,SBAR運行了近二十二個月,研究結(jié)果表明: 在不同負荷下,以厭氧顆粒污泥為接種污泥進行馴化,培養(yǎng)出的好氧顆粒污泥表面均被絮體狀污泥覆蓋,內(nèi)部以黑色的厭氧顆粒污泥為核心,包裹有桿菌。在有機負荷分別為1.58 Kg/m~3d和14.12Kg/m~3d下發(fā)現(xiàn),馴化而成的顆粒污泥對COD,TN和TP的去除率均分別達90%,80%和90%左右。在低負荷條件下馴化的顆粒污泥沉降性能較差、比重只有0.0073,含水率達98%,盡管高負荷下馴化而成的好氧顆粒污泥沉降性能相對較好,并且顆粒密實,比重在1.0102左右、含水率在96%,但在整個馴化培養(yǎng)運行過程中,與接種的厭氧顆粒污泥相比較,好氧顆粒污泥的污泥沉降性能和其他特性都趨向于惡化,顆粒污泥表面由接種時的光滑、輪廓清晰變?yōu)榕钏伞Ｍㄟ^電鏡觀察,發(fā)現(xiàn)厭氧顆粒污泥經(jīng)過好氧曝氣后,接種前后顆粒污泥表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)均發(fā)生了較大的變化,生物密度降低、顆粒內(nèi)部存在大量的空隙、結(jié)構(gòu)變得松散、比重減小,沉降性能降低,因此,在反應器排水階段,污泥流失嚴重,保留在反應體系中的生物量很少,系統(tǒng)不能穩(wěn)定運行; 在考察活性污泥接種下好氧污泥顆粒化特性和其穩(wěn)定性時,試驗結(jié)果表明活性污泥接種形成的好氧顆粒污泥比重達1.025,含水率96%,污泥沉降指數(shù)由接種活性污泥的126.12 ml/g降低至28.16～33.486 ml/g之間,并且形成的好氧顆粒污泥具有較高的耗氧速率,達1.312 mgO_2/(min·g);而厭氧顆粒污泥馴化形成的好氧顆粒污泥,在相同條件下比重為1.0102,含水率達98%,沉降指數(shù)由接種污泥的12.8ml/g增加至75～80 ml/g左右,耗氧速率只有0.992 mg O_2/(min·g)。兩種接種污泥下培養(yǎng)形成的好氧顆粒污泥對人工合成廢水的降解能力有明顯區(qū)別,活性污泥接種培養(yǎng)的好氧顆粒污泥對COD、TN的去除率分別為96%和86%,而厭氧顆粒污泥接種馴化而成的好氧顆粒污泥只達92%和73%; 研究認為,接種污泥狀態(tài)不同,形成好氧顆粒污泥過程和方式不同:以活性污泥接種,好氧污泥顆�；�(jīng)過游離細菌相互碰撞—→可逆粘附—→不可逆粘附—→微生物生長的一個過程,在反應體系中水利剪切力的作用,細菌之間相互緊密連接,最終形成微生物緊密堆積的顆粒狀微生物聚合體——好氧顆粒污泥;以厭氧顆粒污泥為接種污泥,好氧微生物顆粒化生長可被看作是一種特殊的生物膜生長形式,新出現(xiàn)的好氧性微生物附著在厭氧顆粒污泥表面形成最初的一層生物膜,在反應器運行和營養(yǎng)充足的條件下,這些附著細菌進一步生長、發(fā)展,形成成熟的好氧性顆粒狀污泥,由于原有厭氧顆粒污泥內(nèi)部專性厭氧菌的死亡,發(fā)生自溶或被新出現(xiàn)的菌體消耗而形成空 大連理工大學博士學位論文 隙,因而影響到顆粒狀污泥的各方面性能。 通過對好氧顆粒污泥穩(wěn)定性影響因素分析認為,以蔗糖為碳源時,反應器在氣體 上升流速1.3c而s下運行,容易導致大量的絲狀異養(yǎng)菌生長使其沉降指數(shù)高達looml/g 以上而不能形成成熟顆粒污泥,盡管在氣體上升流速2.6c而s下,形成的顆粒表面光 滑,沉降指數(shù)在30ml/g左右而成熟生長,但當污泥負荷0.3KgCOD/(KgMLSSd)時, 光滑的顆粒污泥表面開始迅速生長絲狀異養(yǎng)菌亦導致顆粒污泥不能穩(wěn)定存在。結(jié)果表 明以蔗糖為碳源物質(zhì),形成好氧顆粒污泥速率快,但其操作條件難控制,容易引起絲 狀異養(yǎng)菌的大量生長;以乙酸鈉作為單獨進水碳源時,盡管污泥顆粒化過程中沒有出 現(xiàn)絲狀異養(yǎng)菌,但污泥顆粒化速度慢,顆�；潭炔缓�,顆粒污泥周圍包有大量絮狀 污泥而使顆粒污泥結(jié)構(gòu)松散;而以蔗糖和乙酸鈉為混合進水碳源時,污泥顆粒化狀態(tài) 很好,形成的顆粒污泥表面光滑,形狀呈圓形或橢圓形,并且顆粒污泥沉降指數(shù)維持 在30 ml/g左右而成熟生長后,顆粒污泥仍然能夠穩(wěn)定生長,沒有絲狀菌體出現(xiàn)的跡象, 這說明以蔗糖和乙酸鈉為混合型碳源培養(yǎng)好氧顆粒污泥可以相對穩(wěn)定的運行。 在好氧顆粒污泥穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上,對SBAR中好氧顆粒污泥培養(yǎng)工藝條件進行 了優(yōu)化,分別考察了在3h、6h、12h和24h等水力循環(huán)時間下反應器中好氧污泥顆 粒化過程。水力循環(huán)時間對好氧顆粒污泥各生長特性產(chǎn)生的影響很大,在較短水力循 環(huán)時間(3h)下,顆粒污泥粒徑增長速度快,形成的顆粒粒徑多數(shù)在1.5一2.0 mm之 間,并且VSS含量達92.08%,強度也較高,沉降速度可達36.78科2.7lm爪,隨著循 環(huán)時間的延長,污泥粒徑、比重、有機物含量及沉降速度均降低。盡管在較短水力循 環(huán)時間下形成的好氧顆粒污泥各方面性能良好,但隨著反應器運行時間的增長,好氧 顆粒污泥粒徑增長過大時(2 mm),由于不利于營養(yǎng)物質(zhì)向好氧顆粒污泥內(nèi)部的擴散 和代謝產(chǎn)物的輸出,進而影響到顆粒內(nèi)部細菌的生長繁殖,最終結(jié)果導致顆粒污泥內(nèi) 部結(jié)構(gòu)松散、孔隙增加、生物密度降低,以至于沉降性能變差。綜合考慮循環(huán)時間對 顆粒污泥各項特性的影響,認為培養(yǎng)顆粒污泥水力循環(huán)時間保持在6h左右為宜。 好氧顆粒污泥是具有同步硝化反硝化作用的新型廢水生物處理技術(shù)。通過限制性 選擇培養(yǎng)法對好氧顆粒污泥中具有脫氮作用的菌種進行分離純化。對各菌種進行了鑒 別,并且通過?
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：X703
【圖文】：

慢游動的細小細菌。厭氧顆粒污泥接種在好氧反應器SBAR中運行，馴化培養(yǎng)的好氧顆粒污泥形態(tài)如圖3.1所示。從圖中可見，表面光滑、輪廓清晰的接種的厭氧顆粒污泥，在好氧條件下進行馴化培養(yǎng)好氧顆粒污泥過程中，顆粒表面結(jié)構(gòu)變得蓬松，包裹著一層黃褐色疏松組織。圖3.1厭氧顆粒馴化培養(yǎng)的好氧顆粒污泥形態(tài)Figure3.lMoprhologyofaerobiegranulesaeelimatedbyanaerobiegranules對形成的好氧顆粒污泥進行掃描電鏡分析，電鏡分析照片如圖3.2所示。圖3.2SEM觀察顆粒整體表面結(jié)構(gòu)x60Figure3.2AerobiegranularsludgesurafeeobsevredbySEMof(“60)

圖3.1厭氧顆粒馴化培養(yǎng)的好氧顆粒污泥形態(tài)lMoprhologyofaerobiegranulesaeelimatedbyanaerob粒污泥進行掃描電鏡分析，電鏡分析照片如

圖3.3SEM觀察顆粒部分表面結(jié)構(gòu)(:6000)ighermagniutdeofaeorbiegranularsludgesuracfebySE圖3.4SEM觀察顆粒污泥橫剖面(巧0)re3.4AerobiegnarularsludgeProfileobsevredbySEM(

【引證文獻】

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10 王超;含硫有機廢水處理中厭氧顆粒污泥增殖的研究[D];華中科技大學;2012年

本文編號：2753400