好氧颗粒污泥技术进展及应用现状

1 好氧颗粒污泥技术进展与应用现状摘要：好氧颗粒污泥是一种具有良好沉降性能的颗粒状活性污泥。好氧颗粒污泥有较高的生物量，相较传统活性污泥有更高的有机负荷，并且运行成本也相对较低。因此，通过培养驯化好氧颗粒污泥并用于处理污水厂被广泛关注。本文简述了好氧颗粒污泥的概况及特性，介绍了相关的培养方法以及在实验室和工程方面的应用，并对好氧颗粒污泥的前景进行了展望。关键词：好氧颗粒污泥；性质；驯化；应用

由于我国近些年水体富营养化和水污染严重，水污染控制技术的应用日益广泛。我国现有污水厂大多数采用活性污泥法处理污水。但是活性污泥法有污泥膨胀、沉降性能较差、剩余污泥量大等问题，严重限制了我国的污水处理。好氧颗粒污泥是废水系统中微生物在好氧条件下，微生物自生自凝聚形成的一种颗粒状、结构紧密、沉降性能好、污染物处理效果明显的特殊的活性污泥，相较传统活性污泥，好氧颗粒污泥不会出现污泥膨胀、出水水质变差等问题。因此，好氧颗粒污泥应用与工业废水中难降解有机物的去除。另外，颗粒污泥具有高容积负荷下降解高浓度有机废水的良好生物活性，具有很高的经济价值。通过对好氧颗粒污泥特性的描述，以及对其形成机理进行描述，可以定性的了解好痒颗粒污泥的性质及应用；通过总结好氧颗粒污泥的的驯化及培养方法以及当下对好氧颗粒污泥的应用，预测污水厂应用好氧颗粒污泥的进一步发展。

1 好氧颗粒污泥的技术现状 1.1 好氧颗粒污泥的特性 1.1.1 好氧颗粒污泥的物化性质 1）基本性质成熟的好氧颗粒污泥呈橙黄色，表面光滑，外观为球形或椭球形，其粒径在0.5-1.5 mm，纵横比为0.76,形状系数稳定在0.45。好氧颗粒污泥的沉降速度与其大小和结构有关，一般在30-70m/h,约为传统活性污泥(8~10 m/h)的3倍。好氧颗粒污泥主要包含C、H、O、N、S、P等6种元素，以及少量的Ca、Mg、Fe等金属元素。由于所含无机元素种类不同，污泥颗粒可能出现不同的颜色。如当颗粒污泥含大量钙元素是会呈现白色 2

[1]。

采用气升式内循环间歇反应器，分别以蔗糖和乙酸钠为进水碳源对好氧污泥颗粒化进行研究发现，以蔗糖为碳源时，污泥颜色由接种时的棕黑色逐渐变为棕黄色，在运行第7d 时，反应器内出现细小颗粒化污泥，随后颗粒污泥逐渐增多长大，形成成熟的颗粒污泥。以乙酸钠为碳源，发现接种的絮状污泥在运行前10d，污泥颜色由棕黄色逐渐变成橙黄色，随着运行，颗粒污泥逐渐长大，多数为不规则的圆形[2]。 2）沉降性能颗粒污泥的沉降性能受其结构和粒径的影响，粒径越大，密度越高，沉降效果越好。颗粒污泥的污泥体积指数（SVI）为12.6-64.5ml/g，而普通活性污泥的SVI在100-150ml/g左右[3]。好氧颗粒污泥的沉降速率是普通絮凝污泥的3倍，较好的沉降性能可以增加污泥在反应器内的停留时间，提高了污泥中微生物体的降解能力。相关研究表明，污泥直径和沉降速率之间呈正相关[3]。 3） EPS的组分胞外聚合物（EPS）是由于微生物的代谢而产生的一类粘性物质，其中，蛋白质是EPS的主要成分。McSwain的研究表明，好氧颗粒污泥的EPS含量较高，其主要成分为多糖类和蛋白质类[4]，在好氧颗粒污泥的形成过程中，蛋白质类物质的存在是好氧颗粒污泥形成的重要因素，但是Adav等认为多糖类物质是好氧颗粒污泥形成的重要因素，其在研究中发现，好氧颗粒污泥EPS中多糖类/蛋白质类的比例明显升高（由3.4升高到6.2），蛋白质与总糖的比值影响污泥的表面性质，是影响颗粒污泥形成的重要因素之一。表1中列出EPS在好氧颗粒污泥中的分布，观察可发现，用乙酸钠和苯酚培养的颗粒内核中的EPS主要以蛋白质为主，而外核以多糖为主。这种结构有利于污泥粒子间的凝聚和维持颗粒结构 [5]。

表1 EPS在好氧颗粒污泥中的分布 3

4）溶解氧浓度溶解氧浓度（DO）通过改变微生物生态系统和代谢途径，可以影响颗粒污泥的形成和性能。通常采用纯氧曝气和增加压力实现DO浓度维持在1.0mg/L。Chiu等[6]通过探针探测颗粒内部DO水平，推算出乙酸培养的颗粒污泥粒径在1.28-2.50 mm范围内，表观氧扩散系数在1.24×10-9-2.28×10-9m2/s之间；苯酚培养的粒径在0.42-0.78 mm范围内的颗粒污泥，表观氧扩散系数在2.50×10-9-7.65×10-9m2/s之间。Chiu等[7,8]研究表明由于聚集在颗粒外围的活性细胞层消耗了大部分吸附的DO，因此在颗粒核心区不存在DO，在长期放置过程中颗粒污泥没有可利用的DO。经过试验表明，DO浓度并不是影响好氧颗粒污泥形成的关键因素，但是DO浓度会影响颗粒污泥的粒径大小。较高的DO浓度下，污泥粒径较大时，而当DO浓度较低时，颗粒污泥的粒径相对较小（0.3-0.5mm）。 1.1.2 好氧颗粒污泥的微生物性质好氧颗粒污泥主要由异养菌和硝化菌组成，颗粒本身的生物相包括形态各异的细菌（球菌、杆菌）。扫描电镜(SEM)、光学显微镜以及和FISH联合使用的CLSM都能用来观察颗粒污泥种群结构，以鉴定不同条件下异养菌、硝化菌、反硝化菌、聚磷菌(PAO)和聚糖菌(GAO)，发现好氧颗粒污泥内微生物的种群结构和基质种类密切相关。 Jang等[9]发现氨氧化菌主要存在于颗粒污泥的外层及中层区域；王强等[10]观察到颗粒污泥中存在大量丝状菌和真菌，而丝状菌的大量缠绕会形成颗粒的骨架。阮文权等[11]对同步脱氮好氧颗粒污泥内部分析，发现大量球菌分布在污泥颗粒外部，而杆菌主要分布在内部，外部结构紧实，而内部较为松散。颗粒表面生长着数量繁多、形态各异的原、后生动物。这些特殊的微生物结构对于提高出水水质、增加反应器处理负荷有重要的作用。 1.2 好氧颗粒污泥的形成机制 1.2.1 四步途径 4

关于颗粒污泥的颗粒化过程，国内外学者已利用现代分子生物学技术进行了大量研究。Liu等[12]提出了好氧污泥颗粒的形成主要由以下四步途径完成：①物理作用使得最初的细菌向细菌靠拢或细菌向基质表面运动,形成最初的微生物聚合体。基质可以是污泥中已经存在的细菌聚合体，也可以是惰性的无机或有机物。运动所需的作用力主要来自水流推动力、扩散力、重力、热力以及细胞之间的相对运动；②物理、化学和生物之间的作用力，使得细菌与细菌之间以及细菌与固体表面之间相互吸附，进一步形成微生物聚合体，但是这种吸附是可逆的；③胞外聚合物(EPS)产生的生物凝胶是微生物细胞之间强有力的吸引力，这种吸引力使得细菌与细菌之间以及细菌与固体表面之间的吸附不再可逆，微生物聚合体逐渐形成；④在水力剪切力的作用下，结构稳定的好氧颗粒污泥形成。 1.2.2 四种假说 1）微生物自凝聚假说微生物的自凝聚现象被认为是颗粒污泥形成的一个假说。Tay等[13]认为好氧污泥颗粒的形成是微生物在静电斥力和水力作用下的自凝聚过程。发生在细胞内部、细胞之间的相互作用以及多种属的细菌及细菌之间、蛋白质之间的吸附作用，使得微生物相互聚集形成紧密的有规则形状的三维立体结构。事实上，好氧颗粒污泥可以看作是高密度的细菌团体，也可看作是一种特殊形式的生物膜。每个颗粒污泥包含上百万个不同种类的细菌，细菌间的相互黏着促进了好氧污泥的颗粒化，最终形成具有规则椭圆形外观的微生物聚合体。 2）选择驱动压假说在SBR反应器中，通过控制沉降时间，只有在某个特定的时间范围内沉降速率快的颗粒污泥能在反应器内保存下来，而沉降性能差的就会从反应器中淘洗出去。这种沉降淘洗过程是一个纯粹的物理屏蔽过程，与微生物的性质无关。Wang等[14]认为颗粒污泥的稳定性会随着选择压的不断增强而逐渐增强。Tay等通过变化排水口的高度获得不同的选择压，比较了不同的选择压下好氧颗粒污泥的形成过程，研究发现硝化颗粒污泥需要高强度的选择压。 3）胞外多聚物假说 EPS是微生物分泌于细胞表面的大分子黏性物质，能够改变细胞表面的物理化学性质，主要包括蛋白质、多糖、腐殖质酸和油脂等，这些物质有利于微生物细胞凝聚，对颗粒污泥的形成和稳定起到重要作用。Liu等[15,16]认为，EPS是微生物细胞和颗粒态物 5

质相连接的桥梁。高浓度的多糖可以帮助细胞之间的吸附，并且通过聚合物矩阵增强微生物结构，如果胞外多糖代谢机制受阻，将会影响微生物聚合体的形成。

2 好氧颗粒污泥的应用现状 2.1 好氧颗粒污泥的培养 2.1.1 接种污泥的选择培养好氧颗粒污泥所用的种泥有三种选择，分别是厌氧颗粒污泥、好氧絮状污泥和好氧颗粒污泥。而使用厌氧颗粒污泥作为种泥，可以为好氧菌提供内部晶核作为良好的栖息地，是如今比较理想的接种污泥。而一般情况下，城镇污水处理厂的活性污泥会因其易得，被广泛用作接种污泥。一般而论，丝状细菌和荚膜细菌丰富的接种污泥有利于颗粒化。与接种絮状污泥相比，直接采用厌氧颗粒污泥进行驯化更为简便且成功率高,启动时间短[17]。 2.1.2 颗粒化反应器的选择连续流反应器和SBR都可用于好氧颗粒污泥的培养。目前连续流反应器主要用于培养硝化颗粒污泥,而绝大多数好氧颗粒污泥都是利用有机基质在SBR中培养。在Morgenorth利用SBR培养出好氧颗粒污泥之后，研究者们对SBR培养好氧颗粒污泥的条件及污泥的颗粒化过程进行了探讨[18]，运行条件如表2。这些运行条件至今仍广泛被用于在SBR中培养好氧颗粒污泥。培养好氧颗粒的关键参数是缩短沉淀时间和进水时间，保持一定的上升气速和容积负荷.这与好氧颗粒化的机理是密切相关的。

表2 不同反应器中形成的颗粒性质

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好氧颗粒污泥处理实际污(废)水的研究与工程化应用进展

好氧颗粒污泥以反应器中污泥浓度高、降速沉度快、冲击负荷能力强、耐能够同时实现脱氮除磷等特点，为目前污（）处理领域的研究热点之成废水
现脱氮除磷等特点成为目前污（）处理领域的研究热点之一。介绍了好氧颗粒污泥在实际城废水市生活污水、工业废水处理中的研究现状，以及基于好氧颗粒污泥的技术开发与工程化应用的最新
研究进展，出其在污水处理设施升级改造或新工艺设计中具有良好的应用前蒂。指
第２６卷
第４期
中国给水排水
ＣＨＩＡＡＴＥＲ＆ＷＡＳＷＴＥＷＡＴＥＲ
Ｖ０．６Ｎｏ４１２．
Ｆｂ．０１ｅ２Ｏ
２１００年２月
好氧颗粒污泥．理实际污（水的研究与．：处：废）工翟化应用进展
季民魏燕杰李超秦菲菲王芬，，，，
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｗｉｈａｖｎａｅｆｈｇｏｃｎｒｔｏｔｄａｔｇｓｏｉｈｃｎｅｔａｉｎ，ｒｐｉｅｔｎｅｏｉａｄｓｔｉｇｖｌｃｔｓｒｎｂｌｙｔｔ・ｌｙ，ｔｏｇａｉｉｏｗｉｈｔｓａｄｓｏｋｏｄｎｔｎｈｃｌａｉｇ，ａｄｃｐｃｔｆｓｍｕｔｎｏｔｏｅｎｐｏｐｏｕｓｒｍｏａ，ａｒｂｃｒｎｕａｎａａｉｙｏｉｌａｅｕｓｎｉｇｎａｄｈｓｈｒｅｖｌｅｏｉｇａｌｒｒ

好氧颗粒污泥培养

• • • • •
流体动力物质扩散力重力沉降热力学动力, 如布朗运动细胞的自我活动
步骤 2: 细胞间相互接触及稳定过程. 促使细胞相互吸引的动力包括:
物理吸引力:
• • • • • •
范德华力
异性电荷吸引力热动力，包括表面自由能表面张力疏水性丝状细菌的搭桥效应
AR-ngwtt-c 39
AR-ngwtt-c
9
接种污泥的物理外观及形态
光学显微镜观察结果
电子扫描显微镜
观察结果
AR-ngwtt-c 10
种泥
1星期后
B
3星期后
2星期后
D
C
AR-ngwtt-c
11
2.0 1.5
Size (mm)
350
颗粒尺寸
300 200 150 100 50 0
SVI (mL/g)
250
一个典型的颗粒化过程
使用的接种颗粒污泥性质:
平均直径: 1.28 mm
污泥体积指数: 28 mL/g 耗氧率: 13.4 mgO2/g/h 有机成分含量: 51.2% 储存时间: 3个月
反应器启动
(1) 好氧颗粒污泥使用量2.0 L，相当于反应器工作体积的5.9%
(2) 实现启动生物污泥浓度为1.03 g/L
接种颗粒和曝气一天后颗粒的观察比较
24
影响好氧颗粒污泥形成的一些因素
AR-ngwtt-c
25
底物组成: 对颗粒污泥的形成和稳定性影响不敏感有机负荷率: 对颗粒污泥的形成和稳定性影响不敏感水力剪切力: 较高的剪切力有利于具有紧凑结构的颗粒形成沉降时间: 较短的沉降时间有利于颗粒形成泥龄：维持系统一定泥龄(MCRT)对颗粒污泥的形成和稳定性非常关键水力停留时间: 应选择一个恰当的水力停留时间（HRT）好氧营养匮乏: 每个周期内在一定时段的营养匮乏期有利于颗粒的形成和稳定

好氧颗粒污泥表征技术研究进展

0 引言污水处理中生物颗粒化技术主要包括厌氧颗粒化技术和好氧颗粒化技术。对于厌氧颗粒化技术 , 各国学者已做了大量的研究工作 , 用于工业化污水处理的厌氧生化装置也已在世界范围内应用, 如 UASB、 EGSB 等
[ 14]
测量法, 随机取若干颗粒污泥 , 在显微镜下利用刻度尺读出长度 a 和宽度 b, 单个污泥的粒径 D = ( ab ) / 2 , 平均粒径由单个颗粒算术平均得到, 胡林林等利用此方法测定好氧颗粒污泥的最小粒径为 0 . 5 mm, 最大粒径接近 4 mm, 70 % 以上的粒径于 0 . 6~ 1 . 4 mm 的范围内
AB STRACT : The study o f the aerob ic granu lar sludge has beco m e concerned topic a long w ith the emerg ing of aerobic granulation bio techno logy . T he researche r had applied d ifferent characterization approachesw hen they studied aerobic g ranular sludge . In the present study , the physica l characterization, physico che m ica l characterization, b ioche m ica l characterization, perfor m ance para m eter cha rac terization of the aerob ic granular sludge and the application o f the PCR , F ISH, DGGE to the aerob ic granu lar sludg e w ere rev iewed . K EY W ORDS : ae robic granular sludge ; character ization; mo lecu lar b io logy techno logy ; m icrob ia l comm un ity

好氧颗粒污泥形成的影响因素及其应用

好氧颗粒污泥形成的影响因素及其应用颗粒污泥是一种在污水处理中发现的微生物自凝聚现象的特殊生物膜，可将其分为厌氧颗粒污泥和好氧颗粒污泥。

厌氧颗粒污泥的发现和研究较早，在上世纪8O年代初就有报道；而好氧颗粒在1991年才有报道［1］。

好氧颗粒污泥具有生物致密、相对密度大、沉降速度快等特点，可使反应器中保持有较高的污泥浓度和容积负荷，并可缩小．或省去污泥二沉池。

另外，好氧颗粒污泥具有微生物种群的多样性，在降解有机碳的同时，具有脱氮除磷的功能，与传统的活性污泥法相比，可简化工艺流程、减少污水处理系统的容积和占地面积、降低投资和运行成本。

1.好氧颗粒污泥的形成过程好氧颗粒污泥是一种较高密度的球型细菌团体．有时也被看作是一种特殊的生物膜。

好氧颗粒污泥中的微生物都是些很常见的物种，它们由于生理上的相互依赖而构成一种稳定密实的结构。

每个污泥颗粒都包含了上百万个不同种类的细菌，细菌间的相互黏着启动了好氧污泥的颗粒化进程。

J．H．Tay［2］应用显微技术研究了好氧颗粒污泥的形成全过程。

他采用两个SBR反应器，分别用葡萄糖和醋酸盐作碳源，接种的絮状污泥主要是由丝状菌构成，结构松散且无规则。

运行一个星期后，两个反应器内都出现了较为紧密的、无规则外形的小细菌团体，在葡萄糖反应器中，丝状菌仍占有优势，而醋酸盐反应器中的丝状菌已经逐渐消失。

两个星期后，在两个反应器内的小细菌团体都成长为具有清晰球形轮廓的颗粒污泥，只是葡萄糖反应器中的丝状菌仍然占有主导地位。

这也证实了Chudoba在研究活性污泥时得出的结论——高分子碳水化合物有利于丝状菌的生长。

运行三个星期后，两个反应器中的好氧颗粒污泥都已完全成熟．具有较大粒径的球形结构，平均纵横比是0.79和0.73，葡萄糖反应器中颗粒污泥的表面生长着较多的丝状菌。

而醋酸盐反应器中的颗粒污泥主要是由杆状菌构成，结构也更加紧密。

总之，好氧颗粒污泥的形成是一个逐步的过程，先是形成小的细菌团体。

好氧颗粒污泥技术

ｒｓａｃｅ，ｔｉｐｐｒｉｔｏｕｅｈｈｒｃｅｉｔｓａｄｆｃｏｓａｅｔｇｆｒｔｎｏｅａｒｂｃｇａｕａｌｄｅａｅｌａｔｅｅｒｈｓｈｓａｅｎｒｄｃｓｔｅｃａａｔｒｉａｔｒｆｃｉｏｍａｉｆｔｅｏｉｒｌｒｓｕｇ，ｓｗｌｓｉｓｃｎｎｏｈｎｓ
好氧颗粒污泥表面积聚着大量的胞外多聚物和微生物细胞胞外多聚物和细胞壁主要是由蛋白质腐殖酸糖醛酸多糖及少量的脂类和核酸组成的这些组成中含有大量的羧基羟基硫酸脂和氨基等基团基团内所含有的npos等电负性较大的原子均可以提供孤对电子与重金属离子在活性污泥表面形成络合物或鳌合物从而使溶液中重金属离子被吸附去除
密度大、沉降速度快等特点，可使反应器中保持有
较高的污泥浓度和容积负荷，并可缩小或省去二沉池。另外，好氧颗粒污泥具有微生物种群的多样
性，在降解有机物的同时具有脱氮除磷的功能，与传统的活性污泥法相比，可简化工艺流程、减少污水处理系统的容积和占地面积、降低投资和运行成本，基于以上优势，它在水处理方面具有很大的发展潜力。本文对好氧颗粒污泥技术做以阐述。
７８ｇ．／Ｌ。
ｏｇｎｃｍａｔｒ，ＣＯＤ，ａｒａｉｔｓｅｍｍｏｉｉｏｅ，ｒｃｌｉａｔｔｘｃｒａｉｍａｔｒ，ｐｒｔｉｎａｄｅｖｔｌ．ｓｄｏａｅｔｎａｎｔｇｎｒｅａｃｔｎｏｉｏｇｎｃｒｔｓｅａａｈｏｎｈａｙｍｅａｓＢａｅｎｌｔｓ

连续流好氧颗粒污泥技术升级现有污水处理工程

连续流好氧颗粒污泥技术升级现有污水处理工程连续流好氧颗粒污泥技术升级现有污水处理工程随着人类社会的不断发展和城市化进程的加快，水资源的保护和污水处理成为一个全球性的问题。

在现有的污水处理工程中，连续流好氧颗粒污泥技术是一种非常有效的处理方法，它可以提高污水处理效率、减少能源消耗并降低环境污染。

连续流好氧颗粒污泥技术基于活性污泥系统，通过改变曝气方式和污泥回流方式，使颗粒污泥在好氧条件下有效吸附和降解污水中的有机物质。

相较于传统的曝气活性污泥工艺，连续流好氧颗粒污泥技术具有以下几个优点：首先，连续流好氧颗粒污泥技术可以显著提高污水处理效率。

由于连续流好氧颗粒污泥技术能够增加颗粒污泥对有机物质的吸附和降解能力，因此可以在相同的水力停留时间下降低COD（化学需氧量）和BOD（生化需氧量）的浓度。

这一点对于处理高浓度有机废水尤为重要。

其次，连续流好氧颗粒污泥技术能够减少能源消耗。

由于颗粒污泥具有较高的沉降能力，可以减少曝气系统对氧气的需求，从而降低运行成本。

与此同时，颗粒污泥在良好氧环境下的活性生物质积累和自身增殖能力也降低了曝气系统和污泥回流系统的运行强度，进一步减少了能源消耗。

再次，连续流好氧颗粒污泥技术对环境污染的减少也具有重要作用。

连续流好氧颗粒污泥技术可以有效降低产生污泥的量，并且污泥浓度较高，容易脱水和干化，从而减少污泥的处理和处置成本。

此外，连续流好氧颗粒污泥技术还能够减少氨氮、总磷等污染物的排放，对环境保护具有积极的意义。

为了推动连续流好氧颗粒污泥技术在现有污水处理工程中的应用，需要进行一系列升级和改进。

首先，可以优化曝气系统的设计，控制气泡大小和曝气量，提高氧气的传递效率。

其次，可以加大污泥回流比例，增加颗粒污泥的陶瓷和增殖能力。

此外，还可以采用聚合物添加剂或利用氧气接触氧化等方法，促进颗粒污泥的初沉、浓缩和脱水。

在实际工程运行中，连续流好氧颗粒污泥技术还存在一些挑战和难点。

例如，由于颗粒污泥较为敏感，工程运行过程中需要定期监测和调整污泥流动、曝气以及回流比例等参数，确保系统的稳定运行。

好氧颗粒污泥处理高浓度及难降解废水研究进展

ｎｔｂｎｅｅｗａｔｗｔｒｐｅｏａｔｗｔｒｃｌｒｐｅｏａｔｗｔｒａｉｎｄｃｌｒａｉｎｓｔｗｔｒｓｌｉｉｏｅｚｎｓａｅ，ｈｎｌｗｓｅａｅ，ｈｏｏｈｎｌｗｓｅａｅ，ｎｌｅａｈｏｏｌｅｗａｅａｅ，ａｉｔｒｅｉｎｎｉｎｙ
１２２处理含苯酚废水．．
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｅｏｉｒｎｌｒｓｄｅｉｈｈｒｃｅｓｃｆａｈｇｅｔｎｅｏｉ，ｓｌｌｒｙｓｐｒｔｎ，ａｈｇｒｂｃｇａｕａｌｇ，ｗｔｔｅｃａａｔｒｔｓｏｉｓｔｉｇｖｌｔｕｈｉｉｈｌｃｙｉｅｓｒｅａａｉｍｐｕｏｉｉｈｃｎｅｔｔｎｎａａｉｆｓｌｎｏｓｎｔｇｎａｄｐｏｐｏｕｅｖｌｈｓｂｃｍｅｏｅｏｅｍｏｔｐｐｌｒｏｃｎｒｉ，ａｄａｃｐｃｔｏｉｔｅｕｉｏｅｈｓｈｒｓｒｍｏａ，ａｅｏｎｔｓｏｕａａｏｙｍｕａｒｎｆｈＩｓａｃｓｕｓｉｅｆｌｆａｔｗｔｒｔａｍｅｔｈｓｐｐｒｒｓｎｓａｒｖｅｏｓａｃｎｔｅａｐｉａｉｎｏｅｏｉｅｅＩｈｉｅｔｅｄｏｓｅａｅｅｔｎ．Ｔｉａｅｅｅｔｉｓｎｈｉｗｒｐｅｗｆｅｒｈｏｐｌｔｆｒｂｃｅｒｈｃｏａ
随着我国经济迅速发展，水排放量逐年增加，废水污染情况日益严重。其中，猛发展的化学工业迅

利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化

利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化随着生活规模的持续扩大和水资源的急剧匮乏，废水处理受到了越来越多的关注。

其中氨氮排放被认为是最主要的污染之一。

传统的氨氮处理方法采用了生化处理中的硝化和反硝化过程。

但是这种方法存在着一些不足之处，比如系统稳定性较差、生产过程中需要大量的能源投入等问题。

为了改进这种问题，近年来人们对氨氮处理方法进行了多种探索，最为成功的方法之一就是利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化。

1. 好氧颗粒污泥的概述好氧颗粒污泥是一种能够同时进行氨氮的硝化和反硝化的微生物体系。

好氧颗粒污泥是由低碳源和低氮源的废水混合而成，通过建立一个特定的系统环境并通过高氧供给来诱导出这种污泥。

好氧颗粒污泥中的微生物种类及其数量非常多样化，它们之间的生态平衡是实现同步硝化反硝化的关键之一。

2. 实现同步硝化反硝化的作用好氧颗粒污泥的同步硝化反硝化过程可将氨氮转化为氮气释放到大气中，从而达到净化和消除污染的目的。

同时，这种方法能够大大减少能源消耗和废物产生，因此也是一种非常环保和节能的氨氮处理方法。

3. 同步硝化反硝化生物处理过程的基本特征同步硝化反硝化过程是一种生物处理过程，因此具有一些基本特征：1)系统环境应该是具有足够高的氧气含量和合适的水温以满足微生物的生长和活动要求。

2)系统中的好氧颗粒污泥必须是稳健和适应不同环境条件的。

3)不同微生物群体之间的养分、质量传输需要得到充分保证。

4)系统应以灵敏且准确的监测来控制处理过程中的变量和参数。

4. 同步硝化反硝化的影响因素同步硝化反硝化过程一些关键的影响因素包括：1) 氧含量：氧气是同步硝化反硝化的必备条件，适宜的氧含量能够促进污泥中微生物的代谢和活动，从而影响氨氮转化速率。

2) 温度：污泥中的微生物种类和数量受到温度影响，因此温度对同步硝化反硝化有着很大的影响。

通常要求污泥的温度应该在20℃至30℃之间。

3) PH值：对于硝化作用来说，PH值应该介于7.0到8.0之间，而反硝化作用最适宜的PH值范围为6.5到7.5之间。

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。

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