促挂膜剂作用下好氧污泥颗粒化及其处理含酚废水的研究

摘要

好氧颗粒污泥技术因其具有沉降性能好、微生物浓度高、耐毒抗冲击性能好、微生物种类多样等优点，是目前污水生物处理领域尤其是处理高浓度有毒工业废水方面的研究热点。很多学者已在实验室规模下较短时间成功培养出了好氧颗粒污泥，但在培养过程中提高药剂的利用率、保持较高的微生物量和稳定的水处理效果依然需要进一步研究。
　　试验选用 SBR反应器培养好氧颗粒污泥，分别在脱水污泥晶核中加入促挂膜剂（海藻酸盐、PAM和壳聚糖）。实验结果表明：加入海藻酸盐、PAM、壳聚糖及未投加促挂膜剂的反应器分别于第17天、第23天、第25天以及第36天完成颗粒化。促挂膜剂使成熟好氧颗粒污泥结构更加密实，颗粒内部孔道更加丰富，微生物基本为短杆菌，未观察到球菌丝状菌等其他微生物。未添加促挂膜剂与添加海藻酸盐、PAM和壳聚糖获得的好氧颗粒污泥平均沉速分别为0.44cm/s、1.03cm/s、0.77cm/s和0.85cm/s；比耗氧速率分别为42.64mg/(g·h)、68.37mg/(g·h)、55.83mg/(g·h)和59.68mg/(g·h)；机械强度分别为94.1%、99.1%、97.6%和97.9%；含水率分别为97.7%、96.8%、96.5%和96.2%。
　　海藻酸盐、PAM和壳聚糖均能在反应器运行10天后明显提高反应器内污泥的沉降性能；加入藻酸盐和壳聚糖能提高反应期内污泥的污泥浓度和微生物量；添加PAM和壳聚糖对污泥EPS没有较大影响，添加海藻酸盐使反应器运行7天内污泥EPS中多糖含量大幅升高。反应器启动初期，PAM对微生物活性有一定抑制。各反应器出水NO2-最大的出水NO2-浓度仅为0.02mg/L。进水NH4+浓度高于40mg/L时，加入促挂膜剂的反应器出水NO3-浓度明显低于未添加促挂膜剂的反应器。进水总氮浓度提高到50mg/L时，未加促挂膜剂与添加海藻酸盐、PAM和壳聚糖的反应器TN去除率分别为40%、70%、60%和50%左右。接种絮状污泥、未添加促挂膜剂与加入海藻酸盐、PAM和壳聚糖的好氧颗粒污泥的基质降
　　解动力学方程分别为：（此处为表达式略过）
　　加入促挂膜剂能够明显提高好氧颗粒污泥对含酚废水的COD降解效果；进水苯酚浓度200mg/L时，未加入促挂膜剂与加入海藻酸盐、加入PAM和壳聚糖的好氧颗粒污泥总氮去除率分别为40%、60.64%、42.3%和54%，氨氮去除率分别为52%、74.7%、64.5%和69.5%。加进水中苯酚浓度大于50mg/L时，未添加促挂膜剂的好氧颗粒污泥逐渐出现颗粒破碎现象，污泥沉降性能、微生物活性和机械强度下降明显，含水率明显升高。加入促挂膜剂的好氧颗粒污泥均未出现颗粒破碎现象，但加入PAM的好氧颗粒污泥沉降性和机械强度下降较明显。加入海藻酸盐和壳聚糖的好氧颗粒污泥耐酚性较好，在进水苯酚浓度逐渐提高至200mg/L的过程中其物理特性基本保持稳定。

目录

声明

致谢

1 绪论

1.1好氧颗粒污泥技术研究进展(Research Process of Aerobic Granular Sludge Technology)

1.2 含酚废水处理研究现状(Research Status of phenol wastewater Treatment)

1.3 研究目的和意义(The Research Purpose and Significance)

1.4 主要内容与研究路线(The Main Content and Research Route)

2 试验材料与方法

2.1 试验材料 (Experimental Materials)

2.2 分析测定项目与方法 (Analysis Items and Methods)

2.3 试验仪器设备 (Apparatus and Instruments)

3 好氧污泥颗粒化进程及物理化学特性

3.1 反应器的启动方式及条件控制(Reactor Operation and Conditional Control）

3.2 好氧污泥颗粒化进程研究 (Formation of Aerobic Granular Sludge)

3.3 反应器运行过程中污泥的物理化学特性 (Physical-chemical Properties of Sludge During Operation)

3.4 促挂膜剂作用下好氧污泥颗粒化机理 (Aerobic Granulation Mechanism with Facilitated-biofilm Reagents )

3.5 本章小结 (Chapter Summary)

4 污染物去除特性及基质降解动力学研究

4.1 COD的去除效果研究 (COD Removal)

4.2 污泥脱氮性能研究 (Nitrogen Removal)

4.3 好氧颗粒污泥基质降解动力学研究 (Substrate Degradation Kinetics of Aerobic Granular Sludge )

4.4 本章小结 (Chapter Summary)

5 好氧颗粒污泥处理含酚废水的研究

5.2 好氧颗粒污泥对含酚废水的净化效果(Reactor Performances with Phenol Wastewater)

5.3 处理含酚废水时好氧颗粒污泥的物理性质变化(Physical-chemical Properties Changes of Aerobic Granular Sludge during Operation)

5.4本章小结(Chapter Summary)

6 结论与建议

6.1 结论（Conclusion）

6.2 建议（Suggestion）

参考文献

作者简历

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