好氧颗粒污泥的研究概况
好氧颗粒污泥技术研究现状与进展
好氧颗粒污泥技术研究现状与进展好氧颗粒污泥技术（Aerobic Granular Sludge Technology）是一种高效处理废水的生物技术，已经在废水处理领域得到了广泛的关注和应用。
它以废水中的有机物为底物，通过生物作用将有机物降解、废水净化，形成具有颗粒状结构的生物颗粒污泥。
本文将介绍好氧颗粒污泥技术的研究现状和进展。
好氧颗粒污泥技术的研究起源于20世纪80年代，经过几十年的研究和发展，已经成为废水处理领域中的热点研究课题。
好氧颗粒污泥技术相比传统的活性污泥技术具有许多优势，如高污染物降解效率、抗冲击负荷能力强、耐寒性好等。
这使得它成为了理想的废水处理技术之一。
好氧颗粒污泥技术的核心是颗粒污泥的形成和稳定。
颗粒污泥是由细菌、真菌和原生动物等微生物聚集形成的一种生物胶体结构。
颗粒污泥粒径通常在0.2-2毫米之间，具有良好的沉降性和高污染物降解效率。
颗粒污泥的形成与运行条件、废水性质、微生物种类和环境因素等密切相关。
目前，好氧颗粒污泥技术的研究重点主要集中在以下几个方面。
首先是颗粒污泥的形成机理研究。
颗粒污泥的形成涉及到多种微生物的相互作用和聚集过程。
研究人员通过分析颗粒污泥中的微生物群落结构和功能基因等，揭示了颗粒污泥形成的分子生态学机制。
这对于提高颗粒污泥的形成效率和稳定性具有重要意义。
其次是颗粒污泥的运行和控制策略研究。
好氧颗粒污泥技术的运行条件对颗粒污泥的形成和稳定起着至关重要的作用。
研究人员通过探索不同运行条件（如进水COD浓度、氧气供给方式、污泥负荷等）对颗粒污泥的影响，为好氧颗粒污泥技术的实际应用提供了理论支持。
此外，颗粒污泥的实用化应用也是当前研究的热点之一。
好氧颗粒污泥技术已经在许多废水处理厂得到了应用，但还存在一些实际问题需要解决，如颗粒污泥的脱水性能、污泥流变学特性等。
相关研究着重改进颗粒污泥的实用性和经济性，以提高技术的可持续发展性。
综上所述，好氧颗粒污泥技术是一种有着广阔应用前景的新兴废水处理技术。
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的研究进展一、引言随着城市化进程的不断加快，城市污水处理厂面临着越来越大的挑战。
好氧颗粒污泥作为一种新型的生物处理技术，被广泛应用于生活污水、工业废水和农业废水的处理过程中。
本文将对好氧颗粒污泥的研究进展进行综述。
二、好氧颗粒污泥的形成机制好氧颗粒污泥是由耐寒、耐酸、耐碱和耐高浓度有机物条件的细菌群体构成的。
其产生的主要原因是良好的沉降性能和附着性能的结合。
在好氧条件下，细菌通过对废水中有机物的降解，产生胞外聚合物，并将颗粒污泥附着在胞外聚合物上，形成一个结构相对稳定的颗粒状污泥。
三、好氧颗粒污泥的特征1. 大比表面积：好氧颗粒污泥相对于传统的生物颗粒污泥具有更大的比表面积，能够提供更多的接触面积，加速废水中有机物的降解。
2. 高活性：好氧颗粒污泥在有机物降解过程中有很高的活性，能够在短时间内完成废水的处理过程。
3. 良好的沉降性：好氧颗粒污泥具有较高的沉降速度，能够减少后续工艺中的沉淀时间和体积。
4. 抗冲击负荷能力强：好氧颗粒污泥能够适应不同浓度和类型的废水，对于冲击负荷有较高的抗性。
5. 高浓度处理能力：好氧颗粒污泥可以在较高浓度下进行处理，节约了处理过程中的能量和药剂的消耗。
四、好氧颗粒污泥的应用好氧颗粒污泥在污水处理方面有着广泛的应用。
其主要应用于以下几个领域：1. 生活污水处理：好氧颗粒污泥能够有效地降解生活污水中的有机物和氨氮，并减少污泥的产生量。
2. 工业废水处理：好氧颗粒污泥能够适应不同类型的工业废水，并对废水中的有机物进行高效降解。
3. 农业废水处理：好氧颗粒污泥在农业废水处理中的应用十分广泛，能够提高农田灌溉水的质量，促进农作物的生长。
五、好氧颗粒污泥的优势和挑战好氧颗粒污泥相对于传统的生物处理技术具有独特的优势，如较高的处理效率、较少的运维成本和较小的占地面积等。
然而，好氧颗粒污泥的应用也面临一些挑战，如操作复杂、运行稳定性不足和污泥浓度波动等。
好氧颗粒污泥污水处理技术研究现状与发展
好氧颗粒污泥污水处理技术研究现状与发展好氧颗粒污泥污水处理技术研究现状与发展一、引言随着人口的增加和工业化的迅速发展，污水排放量持续增加，可持续地处理和利用污水成为了亟待解决的环境问题之一。
好氧颗粒污泥污水处理技术是一种高效、经济且环保的处理方法，目前已经得到了广泛的研究和应用。
本文将对好氧颗粒污泥污水处理技术的研究现状和未来发展进行探讨。
二、好氧颗粒污泥污水处理技术的基本原理好氧颗粒污泥污水处理技术是利用特定菌群形成的颗粒污泥，通过生物降解将有机物质转化为无机废物，并同时去除废水中的氮、磷等污染物。
该技术具有操作简单、投资和运营成本低等优点，并且能够实现废水的高效处理和资源回收利用。
三、好氧颗粒污泥污水处理技术的研究现状当前，关于好氧颗粒污泥污水处理技术的研究已经取得了一系列的成果。
研究人员通过实验室试验和中试验证，提出了一系列改进和优化方案，使得好氧颗粒污泥污水处理技术得以更好地应用于工程实践。
其中主要包括以下几个方面的研究成果： 1. 好氧颗粒污泥形成机制的研究研究人员通过对污水处理过程中颗粒污泥的形成机制进行分析，揭示了好氧颗粒污泥形成的微生物机理和生态过程。
这对于优化好氧颗粒污泥的形成和稳定性具有重要的指导意义。
2. 操作条件的优化研究研究人员通过调控污水处理系统中的操作条件，如温度、溶解氧浓度、进水流速等，提高好氧颗粒污泥的形成速率和降解废水的效率。
同时，研究人员还通过引入外部原子团和添加剂等手段，优化好氧颗粒污泥的微生物组合和能力。
3. 废水处理过程中对氮、磷等污染物的去除好氧颗粒污泥污水处理技术不仅能够降解有机物，还能够去除废水中的氮、磷等营养元素污染物。
研究人员通过改进好氧颗粒污泥处理系统中的氮、磷去除工艺，提高了废水中氮、磷的去除率和回收利用率。
四、好氧颗粒污泥污水处理技术的发展方向虽然好氧颗粒污泥污水处理技术已经在实际应用中取得了一定的成功，但仍然存在一些问题和挑战。
为了进一步推动该技术的发展和应用，研究人员需要在以下几个方面进行深入的研究： 1. 提高好氧颗粒污泥的处理效率和稳定性目前好氧颗粒污泥处理技术还存在着同时处理废水中多种污染物和提高处理效率的难题，研究人员需要进一步优化处理系统的操作参数和调控策略，提高好氧颗粒污泥的形成速率和降解废水的效率。
好氧颗粒污泥原理及应用
好氧颗粒污泥原理及应用好氧颗粒污泥与普通活性污泥相比，它具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷，集不同性质的微生物(好氧、兼氧和厌氧微生物)于一体等特点，近年的研究成果表明AGS能用于处理高浓度有机废水、高含盐度废水及许多工业废水。
1991年Mishillla等最早发现了AGS，并第一次报道了利用连续流好氧上流式污泥床反应器(AerobicUpflowSludgeBlanket，AUSB)培养出AGS。
人们从这一研究成果开始了对AGS颗粒化的研究历程。
而国内学者对AGS的研究始于1995年，相对滞后于国外的研究。
好氧颗粒污泥是由相互聚集的、多物种的微生物构成的团体，被认为是一种特殊的自固定化生物。
在过去的20年中，废水生物处理领域理论研究和工程应用证明，固定化的活性污泥在水质净化方面比悬浮活性污泥更具有效率。
迄今为止，好氧颗粒污泥被认为是最有前途的废水生物处理技术之一。
由于好氧颗粒污泥具有很多优点，因此，近年来对其进行的研究也逐渐增多，但是对于其形成机理却是众说纷纭。
没有达成共识。
本文综述了近年来好氧颗粒污泥形成机理的研究进展并对不同机理之间的区别与联系作一些思考。
1好氧颗粒污泥的基本特性在好氧条件下，培养颗粒污泥的条件较为苛刻，并且在不同操作条件和培养目的下培育出的好氧颗粒污泥在颗粒大小、粒径分布、颜色、功能上也都存在着差异。
好氧颗粒污泥的特性：表面光滑、较高密度和高强度、高生物量、耐冲击负荷、抗有毒物质。
好氧颗粒污泥外观一般为橙黄色或浅黄色，周洵平等总结了不同反应器在各自条件下培养的好氧颗粒污泥的特性。
好氧颗粒污泥具有优良的沉降性能和近乎球形的规则形状。
研究指出，颗粒污泥的形状系数稳定在0.4纵横比一般在0.79左右。
好氧颗粒污泥本身的生物相极其丰富，主要是形态各异的球菌、杆菌等。
不同的培养条件对好氧颗粒污泥微生物群落有一定的影响。
好氧颗粒污泥泥水分离性能好，在反应器中能形成较高的污泥浓度。
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。
SBR法培养好氧颗粒污泥的实验研究
摘 要：以沈阳市某污水处理厂普通絮状活性污泥为接种污泥，采用人工配制的模拟废水，在SBR 反应器中进行好氧颗粒污泥培养实验研究。
结果表明：通过运行方式的调整及参数的改变，在第33 d培养出成熟的好氧颗粒污泥，污泥粒径在2~3 mm 左右； 在一次曝气后增加静置缺氧段，有利于脱氮，系统中COD 、NH -N 去除率可分别达到93%和92%；好氧3颗粒污泥系统中含有大量的原生动物和后生动物，系统中污泥状态良好，处理效果好。
采用逐步提高生活污水比例的方法对颗粒污泥进行驯化，当生活污水的比例达到100%时，系统出水COD ＜50mg /L ，NH -N ＜5 mg /L ，达到3GB18918—2002一级A 出水标准。
关键词: 好氧颗粒污泥； 培养； 去除率；MLSS ； SVI 中图分类号：X703 文献标志码：AExperimental Study of Cultivation of Aerobic Granular Sludge in SBR1 2Wang Yunmei ,Zhang Hua (1. Shenyang Academy of Environmental Sciences, Shenyang 110016, China;2. Sujiatun Sub-bureau of Shenyang Environmental Protection Bureau of China, Shenyang 110101, China)Abstract: In this study, by use of common flocculent activated sludge from a municipal wastewater treatment plant asinoculation sludge and synthetic domestic wastewater, aerobic granular sludge was cultivated in a sequencing batch reactor (SBR). The results showed that by adjustment of operation mode and change of parameters, mature aerobic granular sludge was successfully cultivated on the thirty-third day, with size of about 2~3 mm. Addition of anoxic stationary phase after one time of aeration was helpful for denitrification and the removal rate of COD and NH -N could reach to 93% and 92% respectively. The aerobic granular 3sludge contained a large amount of protozoa and metazoan, indicating that the performance of sludge and the treatment effect was good. Then, the aerobic granular sludge was acclimated by gradual increasing of the domestic sewage ratio. When the sewage ratio reached to 100%, COD and NH -N in the effluent was less than 50 mg/L and 5 mg/L, meeting the level A effluent limits regulated in 3GB18918-2002. Keywords: Aerobic Granular Sludge; Cultivation; Removal Rate; MLSS; SVI CLC number: X703收稿日期：2014-11-26基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2012ZX07202-005-003）基金资助王允妹（1976-），女，硕士、高级工程师。
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。
好氧颗粒KONODO
好氧颗粒污泥2020好氧颗粒污泥(aerobic granular sludge，AGS)是在有氧条件下，微生物通过自聚集形成的表面光滑、结构密实、沉降性能良好、污染物降解效果明显的微生物聚集体。
污水处理系统中，常见的微生物聚集体还有生物膜和絮状污泥等。
好氧颗粒污泥（AGS）因其沉降性能良好、利于维持较高的生物量、易于固液分离、能够承受较高的有机负荷，以及实现同步脱氮和除磷、降低污水处理成本等诸多优点，具有较大的应用潜力，成为微生物处理污水的应用研究热点之一。
一、好氧颗粒的结构和功能好氧颗粒污泥一般呈浅黄色或橙黄色球形或椭球形，粒径一般为0.5-2.3 mm，平均密度约为1.04 -1.05×103 kg/m3，污泥沉降比(SV)在14-30%之间，表面光滑致密、含有大量孔隙。
好氧颗粒污泥粒径一般0.3-4.5mm且结构紧密。
好氧颗粒污泥的形成可有效延长污泥在反应系统内的停留时间，从而可使世代周期较长的硝化及反硝化微生物能够通过固定增殖而积累较高的微生物量。
1、结构一般而言，具体的好氧颗粒结构与水背景密切相关。
好氧颗粒污泥在好氧条件下培养形成，由外至内形成了好氧区、缺氧区和厌氧区。
因为颗粒的溶解氧梯度原因，对参与脱氮的细菌的分布上，亚硝酸菌位于外层，次外层是硝化细菌，反硝化菌位于颗粒内层。
这样的结果中，作为优势菌群的亚硝化细菌完成对氨氮的亚硝化作用，位于其里的硝化菌由于受到高浓度游离亚硝酸和氧的限制，使得硝态氮、亚硝态氮形成一种平衡，即实现亚硝态氮的一定程度积累与转化为硝态氮，分层结构使得反硝化细菌能够在颗粒污泥内部存活，内层的低溶解氧有利于实现反硝化过程。
2、功能如同大分子生物物质和化学物质，结构往往决定其功能。
好氧颗粒的形成与多种复杂性因素有关，对应的结构特征也同样决定了其对应的功能。
如结构介绍中所说明的，其中亚硝态氮和硝态氮的平衡，以及反硝化功能的实现，其中往往会有短程反硝化现象的存在，这对其生化性能测定结果也会有合理的解释。
污水生物处理中的好氧颗粒污泥技术
污水生物处理中的好氧颗粒污泥技术摘要：随着生态环保理念的不断增强，好氧颗粒污泥技术处理污水起到了很好的作用，其具有良好的沉淀性能，能给较高的降解高浓度的有机废水，因此本文结合多年工作实践，阐述好氧颗粒污泥技术在污水生物处理中的应用。
关键词：污水处理；好氧颗粒污泥；污泥引言随着社会环保理念的不断融入，生物处理工艺成为环保工作的重要手段。
中国人口基数比较大，尤其是随着城镇化建设步伐的加快，我国废水排水量逐年增加，如何利用生物技术降解去除废水中的有机物成为污水处理的关键技术。
污水生物处理法就是利用微生物代谢活动，将废水中不同形态的有机污染物进行分解，以此达到净化废水的过程。
好氧颗粒污泥技术属于新型污水处理技术，其在污水处理中具有广泛的应用价值，现结合多年工作经验，阐述好氧颗粒污泥技术在污水生物处理中的应用。
一、好氧颗粒污泥技术的概述好氧颗粒污泥就是一种特殊的生物膜形式，与传统的絮状污泥不同，好氧颗粒污泥技术具有结构性紧密、呈现规则球形以及沉降性能突出的优点。
通过研究其微生物结构主要为：（1）颗粒形态。
好氧颗粒污泥的颗粒一般为浅黄色或橙黄；（2）颗粒比重与沉降性能。
根据研究表明好氧颗粒比重如果在1.004-1.065之间，含水率小于98%，那么其就会提高污水污泥的浓度，减少剩余污泥外排量。
虽然好氧颗粒污泥技术在反应器内长期运行会出现解体现象，从而制约其稳定性，结合研究表明影响好氧颗粒污泥技术稳定性的因素主要包括：一是丝状郡的过度生长。
丝状细菌的存在是污泥颗粒的重要组成元素，其起着骨架的作用，可以说是造粒的重要因素。
但是如果丝状菌生长过度就会导致好氧颗粒的污水处理能力下降、出水SS浓度增加等缺陷。
二是有机负荷。
有机负荷是污水的营养物质，其对于污泥生长状况以及颗粒细菌群落的变化会产生直接影响，研究表明负荷过低，微生物生长就缓慢，负荷过高就会导致大量丝状菌大量生长，影响反应器运行状态的稳定性；三是金属离子。
金属离子是微生物生长的关键元素，其可以促进微生物的快速增长，因此不同种类的金属离子必然会对好氧颗粒污泥处理产生影响。
好氧颗粒污泥的研究
细 胞 与 细 胞 之 间 的 相 互 作 用 。每 个 颗 粒 污 泥 是 由 数 以 百 万 计 的 不 同 种 细
失。两个星期后， 具有清晰球形轮廓的颗粒污泥在两个反应器都开始形
菌形成的微生物的聚合群落， 近几年， 借鉴传统的厌氧颗粒污泥培养的
成， 而以葡萄糖为碳源的反应器中仍以丝状细菌占主导地位。这证实了
１４８
王艳静， 李亚新 好氧颗粒污泥的研究
本刊 Ｅ－ ｍａｉｌ：ｂｊｂ＠ｍａｉｌ．ｓｘｉｎｆｏ．ｎｅｔ 综 述
中培养出来， 这些底物包括葡萄糖， 醋酸， 乙醇， 苯酚以及人为造成的污 水， 然而用不同碳源底物培养出来的颗粒污泥其内部结构及微生物组 成成分之间却大相径庭。例如葡萄糖培养出的好氧颗粒污泥主要由丝 状菌组成。而醋酸培养的好氧颗粒污泥内没有丝状菌， 其污泥结构主要 是由紧密连接的杆菌组成， 由硝化细菌组成的好氧颗粒污泥可以由无机 碳源培养出来， 并具有非常好的硝化能力。近来在实验室规模的 ＳＢＲ 反 应器中已经成功培养出可以处理富含有机颗粒污染物废水的好氧颗粒 污泥。
ＳＢＲ 中微生物的活动、繁衍会受到反应器中操作条件的周期性变化 的影响。操作周期从时间上可以分为两部分： 在底物降解段内， 在周期开 始时注入的底物被连续降解， 反应器中底物浓度不断降低。在营养匮乏
期内， 反应器混合液中已无底物可用。研究中发现： 在颗粒污泥形成过程 中， 每个周期中所谓“ 底物降解阶段”和“ 营养充裕期”占总周期时间的比 率越来越小， 而所谓的“ 营养匮乏期”占时却越来越长。在研究中还发现， 在“ 营 养 匮 乏 期 ”， 细 菌 疏 水 性 变 强 ， 这 一 变 化 促 进 了 细 菌 间 的 相 互 接 触 和粘连。这证明微生物在“ 饥饿”状态时是可以改变其表面性质的。综上 所述， 作为一个影响微生物聚合的重要因素， ＳＢＲ 中周期性“ 营养匮乏 期 ”有 利 于 结 构 紧 凑 的 颗 粒 污 泥 形 成 。 ２．６ 底物中钙离子的作用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
好氧颗粒污泥的研究概况左志芳左艳梅扬州工业职业技术学院 江苏 扬州 225127摘要：好氧颗粒污泥的形成受到多方面影响因素的作用，通过生物自固定，有效提高污泥性能，在生物同步硝化反硝化方面有着良好的发展应用前景。
关键词：好氧颗粒污泥；污泥性能；影响因素；同步硝化反硝化中图分类号：O69 文献标识码：A 文章编号：（2009）-02-024-04The Study on Aerobic Granular SludgeZuo Zhifang, Zuo YanmeiYangzhou Polytechnic Institute, Yangzhou 225127, JiangsuAbstract: Since the aerobic granular sludge was fixed by itself, the performance of sludge was improved effectively, and its formation was affected by many factors. It has a good development prospect in the bio-simultaneous nitrification and de-nitrification.Key words: aerobic granular sludge; the performance of sludge; the facts; simultaneous nitrification and de-nitrification由于传统的活性污泥工艺存在着许多不足之处，如其性能在很大程度上依赖于反应池中污泥的质量，容易产生大量的剩余污泥，对冲击负荷敏感，反应器及其澄清池体积庞大，容积负荷低等。
而厌氧系统的容积负荷则较高，特别是在上流式厌氧污泥床（UASB）反应器中，可高达40kg/(m3·d)，其主要原因是UASB反应器中的污泥是以颗粒污泥的形式存在的，因此反应器中可有大量的活性污泥积累下来，并且无需澄清池。
自从在UASB反应器中成功培育出颗粒污泥，对于颗粒污泥的研究逐渐引起人们的重视。
但目前的研究中厌氧颗粒污泥的报道较多，并被大量应用；而好氧颗粒污泥的研究比较少，还存在着许多尚不清楚的领域。
一、好氧颗粒污泥的一般性质好氧颗粒污泥是近期发展起来的一种生物膜工艺，也是一种生物自固定过程，是建立在厌氧颗粒污泥的研究基础之上发展起来的。
其沉淀性能良好，具有高的容积负荷和很强的抗冲击负荷能力，微生物相当丰富，因此具有很高的生物活性。
早期对好氧颗粒污泥的研究主要在连续流反应器中进行，但运行条件苛刻，需用纯氧曝气。
1997年起，Morgenroth等利用间歇式序批式活性污泥法（SBR）反应器对好氧污泥的自凝聚及其性能进行研究。
实验表明SBR反应器中较短的水力停留时间和较大的水流剪切作用有助于形成好氧颗粒污泥[1]。
1.形态好氧颗粒污泥与一般的絮状污泥的形态完全不同。
其外观一般为橙黄色，圆形或椭圆形。
成熟的颗粒污泥表面光滑。
颗粒的直径大约在0.5~1.5mm 之间。
经过适度冲洗淘洗后的好氧颗粒污泥直径多在1mm左右。
未经淘洗的颗粒污泥的全粒度分析表明，粒径在0.5mm以上的颗粒占全部污泥微粒的20%，在保证良好沉降性的同时，又能保证在曝气时污泥具有良好的悬浮性和透气性。
颗粒污泥的形状系数稳定在0.45，纵横比为0.79[1][2]。
2.沉降性能收稿日期：2009-8-26作者简介：左志芳（1982-），女，江苏扬州人，扬州工业职业技术学院，讲师，硕士，研究方向：水污染控制。
单个颗粒污泥沉降速率18~35m/h，颗粒污泥沉降比（SV）为14%~30%，污泥体积指数（SVI）为12.6~64.5mL/g(一般在36左右)，而普通活性污泥的SVI在100~150mL/g左右。
颗粒污泥反应器停止曝气时，迅速形成明显的泥水分界面，上层为澄清液，下层为下沉的污泥，其沉淀类型属于拥挤沉淀；其沉淀性能极好[2]。
3.污泥颗粒的比重和含水率[3]污泥比重是等体积的污泥与蒸馏水质量的比值。
颗粒污泥的比重一般为1.0068~1.0072g/cm3，而普通活性污泥的比重约1.002~1.006g/cm3。
好氧颗粒污泥的含水率一般在97%~98%，而普通活性污泥的含水率在99%以上。
因此所需的好氧颗粒污泥量也要比普通的活性污泥量少一半左右。
4.结构一般情况下颗粒污泥分为两层，颗粒中心大约为1.7mm，外层厚大约为0.4mm。
外层结构相当密实，颗粒中心相对于外层是较为毛茸茸的胶体状结构且比较透明[1]。
好氧颗粒污泥的生物相非常丰富，由于溶解氧和废水中的基质在各层中的浓度不同，各层的微生物的种类及其功能也就不同。
在外层好氧区，溶解氧浓度高，好氧异养菌，硝化自养菌和硝化异养菌等在这一层繁殖生存。
而生活在缺氧区的微生物一般为各种兼性微生物[4]。
在较大的颗粒污泥的表面和周围存在大量的原生、后生动物，附着生长着大量的钟虫。
因此反应器的生物量和处理负荷得到了很大的提高，耐冲击负荷的能力也得到了增强[3]。
5.耗氧速率竺建荣等人通过实验测得耗氧速率为1.27mg/ (g·min)，而普通的活性污泥耗氧速率为0.8 mg/ (g·min)左右。
由此也可以看出，好氧颗粒污泥的活性大大高于普通活性污泥。
二、好氧颗粒污泥的形成机理[2] [4]好氧颗粒污泥其实是生物膜的一种形式，但与生物膜不同的是在颗粒的形成过程中无须添加载体，完全是一种自凝现象。
由于好氧颗粒污泥的形成过程比较复杂，目前对其形成机理尚在探索之中。
以下有几种不同的观点。
1.在初始时，丝状菌缠绕搭成框架，微生物不断沉着在框架上繁殖生长，最终形成颗粒污泥。
2.胞外聚合物将细菌细胞桥联在一起，形成颗粒污泥。
3.假设颗粒污泥的结构完全是生物体的生长和脱落的结果，生物体的生长主要受基质的加载速率和生长量的影响，在高扰动系统中的分离主要受剪切力的影响，实验表明在高扰动系统中基质浓度和剪切力之间达到良好平衡时，可以产生一种光滑、高强的生物膜。
4.颗粒污泥可能是来源于反应器壁上的生物膜。
高的液体循环速率使得生物膜上的小碎片脱落下来，这些小碎片可能就是颗粒污泥形成的最初始物质。
三、好氧颗粒污泥形成过程中的影响因素[1] [2] [4]好氧颗粒污泥的形成过程比较复杂，在形成过程中受到多种因素的影响。
1.化学需氧量（COD）负荷COD的变化会影响到活性污泥的积累量。
在高负荷，其他条件最优的情况下，活性污泥量积累，导致反应器中的污泥浓度增加。
COD负荷在一定范围下对颗粒化过程并无直接影响，但会影响到颗粒的最终的形状。
较高的COD负荷会引起丝状菌的生长，从而阻碍污泥的沉淀并导致反应器操作状态不稳定。
2.污泥龄泥龄短的颗粒小，这是因为在有机负荷相同的状况下，泥龄短的没有足够时间长大，但颗粒小，传质条件好，比表面积大，有助于提高反应器的处理能力。
3.进水的水质据报道，可以在进水有机质很广的范围内形成颗粒污泥，并不局限于某种特定的微生物。
但进水中含氮量过高或过低，都会使污泥的颗粒程度降低，已有的颗粒污泥解体，向絮状转化，并带有丝状絮体。
此外，当基质扩散有限时，生物质开始腐败，减弱了颗粒对剪切力的承受能力，使颗粒污泥被洗脱，因此低基质浓度下形成的颗粒粒径较小。
4.水力停留时间较低的水力停留时间能洗出悬浮微生物，减少反应器中悬浮微生物的生长，促进颗粒污泥的形成。
水力停留时间过长，对微生物失去选择性，絮体在反应器中积累，颗粒难以形成。
而水利停留时间太短，形成的颗粒太小，颗粒成长缓慢。
因此较低的水力停留时间有利于颗粒的生长。
5.流体的剪切力流体剪切力是由液体流、空气流和粒子之间的摩擦引起的。
在较高的表面空气流速下，污泥的颗粒化现象开始发生。
并由于高的剪切力使好氧颗粒污泥表面多余的丝状菌脱落，形成了光滑、密实、稳定的污泥颗粒。
流体的剪切力还可以通过改变微生物的代谢途径改变颗粒的形成。
在静止状态下，微生物分泌物中蛋白质占优势，而在较高的剪切力作用下，多聚糖则急剧增加。
多聚糖的存在使细胞凝聚力和细胞壁的黏附性能大大提高，使微生物间相互吸引力增强，结构紧凑的颗粒污泥得以形成和维持。
6.器壁上的附着生物膜有报道表明，容器壁上的生物膜会影响颗粒的形成，反应器器壁需经常清洗以阻止生物膜的生长。
这是因为生物膜中的生物与颗粒污泥存在竞争。
清洗器壁可以有效的阻止微生物膜的形成，为颗粒的形成提供了良好的条件。
7.流动形式的影响几乎所有的好氧和厌氧颗粒污泥都是在柱状的气体或液体上流的反应器中形成的。
柱状上流的反应器可以在流体和微生物聚集体之间形成多种不同的相互作用形式。
上向流可以创造沿反应器高度的类似的环形流，微生物聚集体持续受到这种环形流的摩擦作用，可以使微生物聚集体形成规则的颗粒。
8.温度温度对颗粒形成的影响主要是在低温下，微生物的生长受到抑制，生长缓慢，颗粒化进度受到影响。
9.溶解氧溶解氧通过改变微生物的生态系统和代谢途径来影响颗粒污泥的形成和性能。
一般来说，要维持颗粒污泥的形态，溶解氧需维持在1.0mg/L以上。
所以在早期的实验中采用纯氧曝气。
另外还有增加压力的形式来实现。
10.诱导核的存在诱导核的存在可以加快颗粒的形成。
目前一般采用普通活性污泥和厌氧颗粒污泥作为泥种来培养好氧颗粒污泥。
但采用普通活性污泥，颗粒化进度慢，且操作稍有不慎就会失败，而采用厌氧颗粒污泥，颗粒化进程快，成功率大大提高。
Hu Linlin[5]等人也采用厌氧颗粒污泥来培养好氧颗粒污泥。
他们在实验中观测到颗粒污泥在形态上的改变，厌氧颗粒污泥经历了一个瓦解-再结合-成长的过程。
在此过程中，瓦解的厌氧颗粒起到了凝聚核的作用。
虽然在嫁接的颗粒中球形的细菌是主要的微生物，但成熟的好氧颗粒污泥中棒状、丝状菌占据主导地位。
他们的实验表明用厌氧颗粒污泥作种泥培养好氧颗粒污泥是可行的。
四、好氧颗粒污泥的工程应用目前的好氧颗粒污泥多用于在SBR反应器中实现同步硝化反硝化。
白晓慧就提出利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化[6]。
由于SBR反应器独特的厌氧-好氧交替的反应性质及反应器中气液两相均呈上流式，有利于颗粒污泥的形成。
在颗粒污泥中由于氧浓度梯度的存在，颗粒的外部氧浓度高，以好氧硝化菌为主，在颗粒的内部存在缺氧和厌氧的区域，存在着反硝化细菌，为好氧状态下实现同步硝化反硝化提供了良好的微环境。
杨麒[7]等人在SBR反应器中培养了同步硝化反硝化的细菌。
在污泥的驯化阶段，基本没有颗粒污泥的产生，在驯化经过40天之后，接种污泥逐渐变成浅黄色絮体，有少量的颗粒状物质出现。
他们通过在正常的SBR运行程序后加二次曝气和沉淀，通过较短的污泥沉降时间将沉降性较差的颗粒，如悬浮污泥和丝状菌等随出水排出，为沉降性良好的颗粒污泥的形成、生长提供了充足的营养。