好氧顆粒污泥形成、解體及儲(chǔ)存過程研究.pdf

1、好氧顆粒污泥由于結(jié)構(gòu)緊實(shí)、生物質(zhì)濃度高、沉降性能良好、對(duì)毒物及有機(jī)負(fù)荷有很強(qiáng)的耐沖擊能力，逐漸應(yīng)用于全規(guī)模工業(yè)廢水及市政污水處理廠中。然而，不同運(yùn)行條件下啟動(dòng)時(shí)間不穩(wěn)定、長(zhǎng)期運(yùn)行不穩(wěn)定及儲(chǔ)存過程活性降低等因素限制了好氧顆粒污泥在實(shí)際污水處理中的大規(guī)模應(yīng)用。本論文系統(tǒng)觀察并研究了好氧顆粒污泥整個(gè)生命周期，包括形成、解體及儲(chǔ)存過程，主要研究結(jié)果及內(nèi)容如下:
　　(1)結(jié)合XDLVO理論、污泥物化特性、胞外聚合物(EPS)和?；呓z氨酸

2、內(nèi)酯(AHLs)信號(hào)分子，定性定量研究好氧顆粒污泥顆粒化過程。結(jié)果表明好氧顆粒污泥顆?；^程可以分為三個(gè)階段:適應(yīng)階段，顆?；A段和成熟階段。污泥適應(yīng)階段，污泥疏水性及EPS增加，zeta電位電負(fù)性降低，污泥凝聚性升高，適應(yīng)階段后期開始出現(xiàn)凝結(jié)核。顆?；A段，隨顆粒凝結(jié)核的出現(xiàn)，污泥凝聚性降低，EPS分泌減少，污泥疏水性和zeta電位較為穩(wěn)定。此時(shí)，絮體污泥和顆粒污泥斥力勢(shì)壘都增加，凝聚性下降。然而，絮體污泥疏水性下降，zeta電位電負(fù)

3、性升高;而顆粒污泥疏水性升高，zeta電位電負(fù)性降低。凝結(jié)核出現(xiàn)之后，絮體污泥不易凝聚，顆粒污泥更傾向于顆粒污泥自身生長(zhǎng)而非絮體污泥的凝聚及附著生長(zhǎng)。成熟階段，顆粒污泥粒徑不斷增大，絮體排出反應(yīng)器。整個(gè)過程中，蛋白質(zhì)與多糖比例在整個(gè)過程中下降，AHLs信號(hào)分子分泌增加。
　　(2)系統(tǒng)研究并比較了好氧顆粒污泥長(zhǎng)期運(yùn)行過程中不同階段物化特性、微觀結(jié)構(gòu)、EPS、AHLs信號(hào)分子和微生物群落變化。結(jié)果表明經(jīng)過460天，完整年輕顆粒污泥逐

4、漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥暾ダ项w粒污泥，裂痕顆粒污泥和破碎顆粒污泥。內(nèi)核有明顯鈣沉淀的密實(shí)年輕顆粒污泥逐漸變?yōu)殁}沉淀分布在中間和外部的含空洞衰老顆粒污泥。隨好氧顆粒污泥生長(zhǎng)，微好氧菌TM7和酸化發(fā)酵纖維粘網(wǎng)菌逐漸增加、蛋白質(zhì)水解菌腐螺旋菌增加、可耐受水力剪切力微生物群落減少及AHLs信號(hào)分子產(chǎn)生相關(guān)菌減少。所有有關(guān)好氧顆粒污泥解體的變化與粒徑密切相關(guān)，保持穩(wěn)定合適的粒徑有利于好氧顆粒污泥長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
　　(3)研究好氧顆粒污泥儲(chǔ)存過程中顆粒密

5、度、完整性系數(shù)、疏水性、EPS、比耗氧速率等物化特性及AHLs信號(hào)分子濃度的變化，從而探究AHLs信號(hào)分子在顆粒污泥儲(chǔ)存過程中的作用。結(jié)果表明顆粒污泥在儲(chǔ)存過程中顆粒密度、顆粒完整性系數(shù)、疏水性及比耗氧速率下降。緊密型胞外聚合物(TB-EPS)對(duì)顆粒污泥疏水性貢獻(xiàn)作用大于疏松型胞外聚合物(LB-EPS)。除C10-HSL與3OC10-HSL信號(hào)分子濃度先升高后下降外，C6-HSL、C8-HSL、C12-HSL、C14-HSL和3OC12