强化生物除磷体系中颗粒污泥的形成及机理探讨

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活性污泥强化生物除磷体系的进展研究

摘要：强化生物除磷在全世界诸多污水处理厂中已经得到广泛应用，在城镇污水排入水体环境之前，含高浓度磷的废水必须
经过强化除磷处理。生物除磷方法比化学方法更加环保，济，在已经得到很大的认可和推广。这篇综述主要是对生物除磷的研经现
严重后果。
沉淀法除磷。然而，化生物除磷系统（ＢＲ）逐渐在各污水强ＥＰ在处理厂中得以应用。废水的生物处理相对于化学处理来说更为经济，更为环保。ＥＰ也ＢＲ可以通过控制活性污泥工艺的厌氧和
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影响强化生物除磷的关键因素研究进展

收稿日期:2005-02-03基金项目:国家自然科学青年基金支助项目(50408039),国家863青年基金支助项目(2004A A649330)教育部留学回国人员基金支助项目。

作者简介:行智强(1981-),男,山西运城人,硕士研究生。

影响强化生物除磷的关键因素研究进展Advan ces in the Key Factors Affecting En hancedBiological Ph osphorus R emoval行智强陈银广杨海真(同济大学环境科学与工程学院上海 200092)摘要磷已经成为引起水体富营养化的关键控制因子之一。

本文对影响生物除磷效果的关键因素的研究进展进行了分析,并对在生物除磷研究过程中出现的问题作了说明。

关键词强化生物除磷影响因素Abstract T he contro lling o f pho sphor us has been to o ne o f the key facto rs leading to the eutr ophicatio n o f w ater bo dies.T his art icle analy zes the advances in the key facto rs affecting enhanced biolog ical phospho rus r emo val and expla ins the pro blems pr esent in the study o f biolog ical phospho rus remov al.Key words Enhanced Biological Phosphorus R em oval(EBPR ) Affecting Factor1 概述当前,水体富营养化的问题越来越严重。

氮和磷流入水体后引起藻类的大量繁殖,水体处于严重缺氧状态,鱼类死亡,水体生态功能退化,最终使水体处于富营养化状态,更严重的还会引起水体的水华和赤潮,直接威胁着人类的健康。

颗粒污泥的形成机理

目前，对于颗粒污泥的形成机理学术界还没有一个统一的定论。

很多研究者都在自己研究的基础上提出了颗粒污泥的形成机理的假设。

大家较为认可的主要有以下几种：1、“晶核假说”原理该假说认为颗粒污泥的形成过程和结晶过程类似，微生物和晶核结合后，在晶核的基础上不断生长发育，形成成熟稳定的颗粒污泥。

晶核主要来源于微生物本身、惰性载体和钙离子等。

2、“胞外多聚物假说”原理胞外多聚物（EPS）主要包括多聚糖、蛋白质、酶蛋白、核酸、磷脂和腐植酸等物质。

这些物质使污泥表面局部呈疏水性，有利于细菌之间的凝聚。

EPS能粘合微生物细胞和颗粒态的物质，高浓度的多糖有利于细胞之间的吸附作用。

而且通过聚合物矩阵增强微生物结构，当多糖的代谢机制受阻时，微生物的聚合也会受到影响。

3、“自凝聚假说”原理在适当的水力剪切力和溶解氧作用下，微生物产生的自凝聚现象。

形成密度和体积大、活性和传质条件好的微生物共生体颗粒。

污泥颗粒化是微生物为适应外界环境，自发凝聚的一种现象，是生物进化的结果。

4、“选择压驱动假说”原理选择压可以看作是水力负荷率和气体负荷率这两个因素的共同作用对不同沉降特征的污泥组分进行选择。

只有沉降性能好粒径大的污泥才能沉淀下来，而密度小沉降性能不好的则被洗出反应器。

这相当于一个物理筛选过程，但是小的絮状污泥需要微生物分泌的胞外多聚物相互黏合来抵抗上升流所产生的剪切力，以免被洗出反应器。

所以单纯用物理过程来解释颗粒污泥的形成有待进一步完善。

5、“丝状菌假说“原理该假说认为在颗粒污泥形成的过程中，丝状菌起到了关键性的作用。

丝状菌相互缠绕构成颗粒污泥的框架，微生物在此构架上不断生长繁殖，形成圆形或椭圆形的生物聚积体。

随着粒径的增长，聚积体开始破裂，密度大的细菌聚积体将会留在反应器内，进一步生长发育，最终形成成熟的颗粒污泥。

6、“细胞疏水性假说”原理细胞表面疏水性是因细胞表面Gibbs能减低，细胞间的亲和力增加，使细胞之间的连接更强，形成结构致密、脱离水相的细菌凝聚团，所以细胞表面疏水性有利于细胞之间的相互凝聚。

好氧颗粒污泥的研究进展

好氧颗粒污泥的研究进展好氧颗粒污泥（Aerobic Granular Sludge）是一种由生物污泥自发形成的颗粒状胶状物，具有优良的底物去除能力和沉降性能。

它广泛应用于污水处理领域，成为一种重要的生物处理技术。

本文将介绍好氧颗粒污泥的形成机理、特性及其在污水处理中的应用，同时还会讨论当前研究中存在的问题和未来发展方向。

好氧颗粒污泥的形成是一个自发的过程，通常可以通过在好氧条件下操作A/O（Anoxic/Oxic）MBR（膜生物反应器）系统来培养。

在MBR系统中，碳源和氮源的供应对于好氧颗粒污泥的形成起到关键作用。

通常，底物的有机负荷较高、C/N比较低的条件下有利于好氧颗粒污泥的形成。

此外，污泥搅拌强度的调节也对颗粒污泥的形成有一定影响。

好氧颗粒污泥具有许多独特的特性。

首先，颗粒污泥可实现高效的底物去除，因为颗粒内部具有丰富的氧气和营养物质供应，同时外界底物也可以通过颗粒表面被动态地吸附、解吸。

其次，颗粒污泥具有优良的沉降性能，即使在高浓度悬浮物的情况下也能保持良好的沉降速度和沉降精度。

这对于提高系统的处理能力、减少投加的化学沉淀剂等意义重大。

此外，好氧颗粒污泥还具有较高的抗冲击负荷能力和稳定性，能够适应复杂的操作条件和负荷波动。

好氧颗粒污泥在污水处理中具有广泛的应用前景。

首先，在城市污水处理厂中，颗粒污泥可用于替代传统活性污泥工艺，能够显著减少系统的投资和运行成本。

其次，颗粒污泥能够高效去除底物和氮磷等污染物，提高处理效果并降低排放标准。

同时，颗粒污泥还可用于强化生物除硝、厌氧氨氧化等高级氮移除工艺，为污水处理的提标升级提供了技术支持。

然而，目前在好氧颗粒污泥的研究中还存在一些问题。

首先，颗粒污泥的形成机理尚不完全清楚，需要进一步的研究来揭示其内部的微生物组成和作用机制。

其次，颗粒污泥在长期运行中可能出现破碎和泥团损失等问题，这对稳定运行造成一定困扰。

此外，颗粒污泥的控制和调节方法也需要进一步改进和完善。

好氧颗粒污泥特性、应用及形成机理研究进展

好氧颗粒污泥特性、应用及形成机理探究进展一、好氧颗粒污泥的特性好氧颗粒污泥是一种具有一定规模的聚结结构，由微生物、胞外聚合物和微粒等组成。

它的表面有丰富的三维空间网络结构，提供了微生物生长和代谢所需的环境。

好氧颗粒污泥的微生物群落种类多样，包括有氧和厌氧微生物，在污水处理中发挥着重要的作用。

此外，好氧颗粒污泥具有较高的沉降速度和良好的污泥液固分离性能。

二、好氧颗粒污泥的应用好氧颗粒污泥在生物除磷、生物脱氮、有机废水处理等方面具有广泛的应用。

在生物除磷过程中，好氧颗粒污泥能够通过吸附、沉积和释放磷酸盐等方式将废水中的磷去除，从而达到去除磷的目标。

在生物脱氮过程中，好氧颗粒污泥能够利用有机物为电子供体，将废水中的硝酸盐还原为氮气，实现去除氮的效果。

此外，好氧颗粒污泥还可以用于有机废水的处理，将废水中的有机物降解为无机物，从而净化废水。

三、好氧颗粒污泥的形成机理好氧颗粒污泥的形成机理与微生物的生长、代谢和聚结有关。

经过长时间的好氧反应，微生物群落逐渐适应环境，形成完善的代谢系统。

微生物通过产生胞外聚合物将污水中的有机物吸附和聚结在一起，形成颗粒污泥。

同时，厌氧和有氧微生物之间的协同作用也是颗粒污泥形成的重要机理之一。

厌氧微生物能够提供电子给有氧微生物，增进其代谢活动，从而加速颗粒污泥的形成。

四、好氧颗粒污泥探究的展望目前，对于好氧颗粒污泥的探究主要集中在其特性、应用和形成机理等方面。

将来的探究可以从以下几个方面展开：起首，可以深度探究好氧颗粒污泥的微生物群落结构和功能，以更好地了解其在污水处理中的作用机制；其次，可以优化好氧颗粒污泥的形成过程，提高其形成效率和稳定性；最后，可以探究好氧颗粒污泥与其他污泥处理技术的结合应用，实现更高效的污水处理效果。

综上所述，好氧颗粒污泥作为一种在好氧环境中形成的微生物聚结结构，在污水处理中具有重要的应用价值。

通过对其特性、应用和形成机理的探究，可以更好地理解其作用机制，并优化其应用效果。

生物除磷颗粒污泥及反硝化聚磷试验研究

生物除磷颗粒污泥及反硝化聚磷试验研究摘要：本试验选取了生物除磷颗粒污泥及反硝化聚磷作为研究对象，通过实验方法进行了试验研究。

结果表明，生物除磷颗粒污泥和反硝化聚磷在去除磷和氮的能力上表现出良好的效果。

本研究对于生物污水处理工程的设计和运营具有一定的参考价值。

1.引言生物污水处理是目前最常用的污水处理方法之一，它通过利用生物菌群的作用，将有机物和污染物转化为无害的物质。

在生物污水处理中，磷和氮是主要的污染物之一，处理这些污染物对于污水处理的效果具有重要意义。

因此，研究生物除磷颗粒污泥及反硝化聚磷的能力对于提高生物污水处理的效果具有重要意义。

2.实验方法本试验选取了一种适应性较强的生物除磷颗粒污泥作为研究对象，并通过添加剂的方法促进其对磷的吸收和沉淀。

同时，本试验也选取了一种较好的反硝化菌，在控制条件下进行了反硝化聚磷实验。

通过对试验参数的测量和对试验样品的分析，对两种处理方式的效果进行了评估。

3.实验结果与分析3.1生物除磷颗粒污泥处理效果实验结果显示，生物除磷颗粒污泥对磷的去除效果较好，在不同污染浓度条件下，其去除率均超过80%。

同时，生物除磷颗粒污泥在对磷的吸附和沉淀方面也表现出良好的效果，对污水中的磷元素起到了良好的去除作用。

3.2反硝化聚磷处理效果反硝化聚磷是一种将废水中的硝态氮还原为氨态氮并以聚磷酸盐的形式存在的过程。

实验结果显示，在控制条件下，反硝化聚磷对氮的去除效果较好，去除率可达到90%以上。

同时，反硝化聚磷对于磷的去除效果也较好，在不同的处理条件下，磷的去除率可以达到60%以上。

4.结论本试验通过对生物除磷颗粒污泥与反硝化聚磷处理效果的研究，得出如下结论：(1)生物除磷颗粒污泥具有较好的磷去除效果，在不同污染浓度条件下，去除率可以达到80%以上。

(2)反硝化聚磷在对氮的去除上表现出很好的效果，去除率可以达到90%以上。

(3)在实际应用中，生物除磷颗粒污泥和反硝化聚磷可以结合使用，从而达到对磷和氮的较好去除效果。

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究
本文旨在探讨《同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究》的相关内容。

首先，将介绍污泥的结构与特性，然后介绍同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成的过程，最后说明反应机制。

污泥是混合物，由可悬浮颗粒，有机物，无机物和细菌组成。

它们存在于无机物固态材料，有机物体系和溶胶状态之间，有着复杂的动力学和静态的结构特征。

颗粒污泥的形成受到水流和温度的影响，它们会形成不同的颗粒。

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成的过程包括同步去除氮、磷和好氧处理过程，其中去除氮主要通过氨氧化反应，而去除磷则通过磷酸根氧化反应实现。

在好氧处理过程中，有利微生物在污泥中形成均一的微孔，这些微孔在污泥中形成了一个孔隙网络，同时也让污泥形成疏松的气态状态。

此外，同步脱氮除磷好氧过程中还大量的放热，使污泥颗粒加热，同时也影响污泥的结构及其形成过程。

此外，同步脱氮除磷好氧污泥反应机制也是研究的一个重要部分。

从宏观的角度考虑，污泥的结晶机制涉及三个主要机制，即结晶表面能变化机制、结晶气体溶解度机制和液滴形成机制。

结晶表面能变化机制是指污泥颗粒之间的相互作用，结晶气体溶解度机制是指颗粒之间的溶剂热量及溶剂密度对它们的影响，而液滴形成机制则是指液滴形成及其状态变化对它们的影响。

总之，本文研究了《同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究》的相关内容，主要内容包括：污泥的结构与特性，同步脱氮
除磷好氧颗粒污泥形成的过程，及反应机制。

在综合考虑了上述因素之后，可以更好地掌握同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究内容，并为后续研究提供参考。

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究此题是要求写一篇3000字的中文文章，以《同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成与反应机制的研究》为标题。

本文将围绕以下几个方面展开：污泥去除氮及磷的现状、同步脱氮除磷好氧颗粒污泥的特点、同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成及反应机制的研究、同步脱氮除磷好氧颗粒污泥的应用前景。

目前，出水氮磷的现状仍无法满足环保标准要求，污水处理常用的方法有生物脱氮、化学脱氮和物理脱磷，但这些方法都存在一定的缺陷，不仅成本高，而且处理效果不理想。

为此，研究者提出使用同步脱氮除磷好氧颗粒污泥（OP）来改善水质。

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥具有诸多优点，首先，其去除氮和磷的效率较快；其次，它不仅可以同时去除氮磷，还可以去除有机物；第三，它的处理周期短，操作简单，成本低，不受季节性影响。

在许多研究中，研究者探究了同步脱氮除磷好氧颗粒污泥形成、充氮及除磷机制。

研究发现，颗粒污泥有三个主要形成机制：动力聚结、共沉淀和回流聚结；在充氮过程中，氨氮可以通过细菌氨氧化反应机制被转化为氧化氮；而磷除去方面，水族植物通过吸附和转运，起到去除磷的作用。

尽管同步脱氮除磷好氧颗粒污泥技术已取得了一定的成果，但仍有很多空白需要进一步研究，比如对污泥活性及强度的探究、对微生物种类的分类、对颗粒污泥的破坏性以及充氮、除磷的机制的深入研究等。

脱氮除磷好氧颗粒污泥技术的应用范围很广，既可用于污水处理，也可用于湖泊和河流的治理，以及洪水管理等。

同时，也可以通过该技术改善水源水质，优化水环境，满足人们对清洁水质的需求。

综上所述，同步脱氮除磷好氧颗粒污泥技术是一种新兴的、有效的污水处理技术，其形成及反应机制仍存在许多空白，需要从多方面继续深入研究。

只有继续深入研究，这一技术才能得以完善，以期达到水源水质改善和水环境优化的目的。

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中圈分类号：Ｘ７３１０．文献标志码：Ａ文章编号：０３ —１５（０１１２４６４８１７２】）０ —０１一Ｏ
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第６卷第１２期２１０１年１月
化
工学
报
Ｖｏ．Ｎｏ１６２．１
ＣＩＣＪｕｎｌＥＳｏｒａ
Ｊｎａｙ２１ａｕｒ０１
强化生物除磷体系中颗粒污泥的形成
及机理探讨
王然登，彭永臻，吴昌永，李晓玲，马勇
（尔滨工业大学市政环境工程学院城市水资源与水环境国家重点实验室，黑龙江哈尔滨１０９；哈５００
北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室，北京１０２）０１４
ＡｂｔａｔＴｈｅｐｏｏｉｇｅｆｃｈｅｆｒａｉｎｏａｕｌｒｓｕｄｙｉｃｌｔｎｃｉｔｄｓｕｇｅｉｈｅｓｒｃ：ｒｍｔｎｆｅｔｏｎｔｏｍｔｏｆｇｒｎａｌｇｅｂｎｏｕａｉｇａｔｖａｅｌｄｎｔ
摘要：以实验室小试ＳＲ反应器为载体接种普通活性污泥，研究了强化生物除磷系统对颗粒污泥形成的促进作Ｂ用并探讨了其形成机理。试验结果发现：在生物脱氮运行阶段，ＳＲ中的活性污泥能维持较稳定的絮体状态，Ｂ
平均Ｓ为１８９ｍｌｇ；当系统转为生物除磷方式运行时，随着除磷效果的好转，反应器中的污泥逐渐转化ＶＩ３．・一
为颗粒污泥，平均Ｓ降低至７．・～，颗粒污泥的平均粒径为０８ｍｍ。因此，ＳＲ生物除磷系统有利于ＶＩ４１ｍｌｇ．Ｂ颗粒污泥的形成。试验发现在强化生物除磷系统厌氧释磷的过程中会有带正电的微粒大量生成，它们可以作为颗粒污泥的晶核吸附带负电的细胞体，进而促进颗粒污泥的形成。强化生物除磷颗粒污泥系统有着较为稳定的磷去除性能，除磷效率接近１０。０关键词：强化生物除磷；颗粒污泥；正电晶核；形成机理
ｄｎｔｉｃｔｏｔｇｅａｄｔｖｅａｅｉｒｆａｉｎｓａ，ｎｈｅａｒｇｅＳＶ１ｗａ１８９ｍｌ・ｇ，ｗｈｉｅａｏｌｇｃｌｄｅｐｓｈｏｕｓｏｈｅｉｓ３．ｌｔｂｉｏｉａ — ｈｏｐｒｎｏｃｌｎｈｎｃｄｏｅｓｆｂｉｌｇｉａｐｈｐｒｓｅｏａｗａｓｕｅｉａａｒｔｒ－ｃｌｓｑｎｃｎｇｏｓｈｏｕｒｍｖｌｓｔｄｉｄｎｌｂｏａｏｙｓａｅｅｕｅｉｂａｃｔｈｒａｔｅｃｏｒ（ＢＲ）ＴｈｅｕｌｓｓｗｅｈａｈｃｉａｅｌｇｐｔｉｔｂｌｚｄｆｏｃｅｔｔｔｂｉｌｇｉａＳ．ｅｒｓｔｈｏｄｔｔｔｅａｔｖｔｄｓｕｄｅｋｅｎｓａｉｉｅｌｃｕｌｎｔｓａｅａｏｏｃ１