全自养硝化污泥的颗粒化过程研究 被引量：16

1

作者 张子健 吴伟伟 王建龙 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期140-146,共7页

利用SBR反应器,以浓度(以N计,下同)120～650 mg/L的自配氨氮废水,在0.48～3.60 kg/(m3.d)的氨氮负荷下,探讨了自养硝化颗粒污泥的形成过程.结果表明,以硝化污泥接种,氨氮负荷为0.48 kg/(m3.d),温度为30℃±2℃,逐渐缩短沉淀时间至10... 利用SBR反应器,以浓度(以N计,下同)120～650 mg/L的自配氨氮废水,在0.48～3.60 kg/(m3.d)的氨氮负荷下,探讨了自养硝化颗粒污泥的形成过程.结果表明,以硝化污泥接种,氨氮负荷为0.48 kg/(m3.d),温度为30℃±2℃,逐渐缩短沉淀时间至10 min的条件下,硝化颗粒可以在第22 d形成,并在第43 d进入相对稳定期,平均粒径达到500μm左右.颗粒污泥的平均粒径变化经历了迟滞期、快速增长期和稳定期3个阶段.污泥平均粒径由接种污泥的127μm增长到稳定期的500μm左右.在快速增长期,平均粒径增长速度可达12μm/d.成熟颗粒污泥的形状规则、分界清晰,分布有大量杆菌,粒径>300μm的颗粒污泥所占比例达74.6%,污泥相中已基本没有絮状污泥.污泥在颗粒化过程中,颜色由接种污泥的灰褐色转变为颗粒污泥的黄红色.硝化颗粒污泥表面分布有大量杆菌和块状的EPS结构. 展开更多

关键词 好氧颗粒污泥 自养污泥 硝化 颗粒化 废水处理 机制

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自养、异养和混合营养污泥沉降性能差异原因探讨 被引量：4

2

作者 陈瑶 徐愿坚 +1 位作者 陈玉成 徐贵华 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1466-1471,1498,共7页

本研究建立了3个有效容积为4.2L的有机玻璃材料反应器,培养驯化自养、异养和混合营养3种不同营养类型的活性污泥。通过分析3种不同营养类型污泥沉降性能的差异,旨在找出造成3种污泥沉降性能差异的微观原因,为改善污泥的沉降性能提供新... 本研究建立了3个有效容积为4.2L的有机玻璃材料反应器,培养驯化自养、异养和混合营养3种不同营养类型的活性污泥。通过分析3种不同营养类型污泥沉降性能的差异,旨在找出造成3种污泥沉降性能差异的微观原因,为改善污泥的沉降性能提供新的途径和理论依据。研究结果表明,自养污泥沉降性能最好,混合营养污泥次之,异养污泥最差;污泥的粒径对沉降性能无明显影响;Zeta电位和相对疏水性是造成3种污泥沉降性能差异的重要表面理化性质,Zeta电位值越接近于0,相对疏水性越强,污泥沉降性能越好;污泥胞外聚合物(EPS)中腐殖酸和多糖含量对污泥表面Zeta电位、相对疏水性和污泥沉降性能无明显影响;EPS中蛋白质含量直接影响Zeta电位值,进而造成3种污泥污泥沉降性能差异;而EPS总量和3种污泥沉降性能没有明显相关性。 展开更多

关键词 自养污泥 异养污泥 污泥沉降性能 胞外聚合物

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接种污泥对厌氧氨氧化反应器启动特性的影响 被引量：7

3

作者 曹雨佳 胡翔 王建龙 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2008年第15期7-10,14,共5页

采用两套相同的ASBR系统,分别接种好氧硝化污泥和自养反硝化污泥,在模拟废水的pH值为7.6～7.9、温度为32℃的条件下,分别运行176d和170d后,均成功启动了厌氧氨氧化反应器。在稳定运行阶段,其总氮容积负荷分别为0.147和0.11kgN/(m3.d),... 采用两套相同的ASBR系统,分别接种好氧硝化污泥和自养反硝化污泥,在模拟废水的pH值为7.6～7.9、温度为32℃的条件下,分别运行176d和170d后,均成功启动了厌氧氨氧化反应器。在稳定运行阶段,其总氮容积负荷分别为0.147和0.11kgN/(m3.d),对总氮的平均去除率分别为84.81%和81.57%。两组反应器内氨氮和亚硝态氮的减少量与硝态氮的生成量之比分别为1∶1.08∶0.31和1∶1.18∶0.33。接种了好氧硝化污泥的反应器启动更快,且对氨氮的去除效果更好。 展开更多

关键词 厌氧氨氧化 硝化污泥 自养反硝化污泥 ASBR 启动

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自养硝化颗粒污泥的异养反硝化性能研究 被引量：7

4

作者 张立楠 曾敏静 +6 位作者 黄思浓 程媛媛 龙焙 张斌超 曾玉 左华伟 李静 《江西理工大学学报》 CAS 2020年第5期11-18,共8页

文章研究了自养硝化颗粒污泥(ANGS)的异养反硝化性能,通过单因素试验确定ANGS对总无机氮(TIN)去除率的影响,确定响应曲面各因素变量的取值范围。利用响应曲面法和Box-Behnken Design(BBD)方法设计试验,研究各因素变量和TIN去除率之间的... 文章研究了自养硝化颗粒污泥(ANGS)的异养反硝化性能,通过单因素试验确定ANGS对总无机氮(TIN)去除率的影响,确定响应曲面各因素变量的取值范围。利用响应曲面法和Box-Behnken Design(BBD)方法设计试验,研究各因素变量和TIN去除率之间的关系,并探索最佳工艺组合。各个因素对TIN去除的显著性影响顺序是:外投碳源浓度(COD浓度)>污泥浓度>反应时间>搅拌速率,时间和搅拌速率、COD浓度和搅拌速率、COD浓度和污泥浓度、污泥浓度和搅拌速率的交互作用较显著。得出最佳运行参数为:反应时间2.868 h、COD浓度320 mg/L、搅拌速率202 r/min和污泥浓度6000 mg/L,预测TIN的去除率响应值为20.5%。 展开更多

关键词 自养硝化颗粒污泥 硝化 反硝化 响应曲面法 参数优化

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自养硝化颗粒污泥吸附铅离子机理研究 被引量：5

5

作者 曾玉 龙焙 +3 位作者 张斌超 曾敏静 程媛媛 李新冬 《江西冶金》 2022年第1期53-60,共8页

为高效去除无机废水中铅离子,利用Langmuir方程、准一级动力学和准二级动力学拟合自养硝化颗粒污泥(ANGS)对铅离子的吸附过程,再对吸附前后的ANGS进行FTIR、XPS及XRD表征,探究ANGS吸附铅离子的吸附机理。Langmuir方程的R2=0.9984,最大... 为高效去除无机废水中铅离子,利用Langmuir方程、准一级动力学和准二级动力学拟合自养硝化颗粒污泥(ANGS)对铅离子的吸附过程,再对吸附前后的ANGS进行FTIR、XPS及XRD表征,探究ANGS吸附铅离子的吸附机理。Langmuir方程的R2=0.9984,最大吸附容量为39.84 mg/g,即吸附过程属于单分子层吸附。用准一级动力学和准二级动力学模型拟合计算ANGS对铅离子的吸附速率,R^(2)分别为0.9699和0.9995,但拟二级动力学模型计算出的平衡吸附量更接近实测值(误差为5.01%),表明ANGS对铅离子吸附过程中的控制步骤为化学吸附。吸附前后ANGS的结构和形貌无明显变化,ANGS吸附铅离子的机理为离子交换、静电吸附和表面络合。 展开更多

关键词 自养硝化颗粒污泥 铅离子 吸附等温线 吸附动力学 吸附机理

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自养硝化颗粒污泥的干式储存及恢复 被引量：3

6

作者 张立楠 黄思浓 +6 位作者 兰鑫 曾敏静 程媛媛 吴俊峰 龙焙 张斌超 曾玉 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1-9,共9页

在冷藏密闭、冷藏敞开、常温密闭和常温敞开的条件下对琼脂包埋后的自养硝化颗粒污泥(ANGS)进行储存,研究储存环境对ANGS稳定性的影响,考察储存后ANGS的恢复效果。储存40 d后,大部分ANGS的形貌仍饱满光滑,其质量分别减少了32.5%、31.3%... 在冷藏密闭、冷藏敞开、常温密闭和常温敞开的条件下对琼脂包埋后的自养硝化颗粒污泥(ANGS)进行储存,研究储存环境对ANGS稳定性的影响,考察储存后ANGS的恢复效果。储存40 d后,大部分ANGS的形貌仍饱满光滑,其质量分别减少了32.5%、31.3%、47.5%和39.2%,比耗氧速率(SOUR)分别下降到13.39、16.75、11.87和14.64 mgO_(2)/(gMLVSS·h)。恢复期间,颗粒有部分破碎现象,但未发生明显解体;ANGS的活性在第22天恢复到储存前的水平[18.6~28.9 mgO_(2)/(gMLVSS·h)];SOUR_(NH4^(+))/SOUR_(NO2^(-))在34 d后一直维持在1以下,说明亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性高于氨氧化菌(AOB)的活性;50 d后反应器对氨氮的去除率达到了80%左右,但由于缺乏反硝化碳源,TIN去除率不足5%。储存前的优势菌属Nitrosomonas(17.27%)和Comamonas(15.2%)等消失,恢复后Methylobacillus(40.92%)和Hyphomicrobium(11.62%)成为优势菌属。 展开更多

关键词 自养硝化颗粒污泥 琼脂包埋 干式储存 恢复

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自养硝化颗粒污泥培养过程及微观特征 被引量：2

7

作者 刘崇 李玉光 +4 位作者 陈宁 张欣 沈斐 王硕 李激 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4688-4696,共9页

采用SBR以成熟好氧颗粒污泥和絮状活性污泥为接种污泥以期快速培养自养硝化颗粒污泥.实验结果表明,加入成熟好氧颗粒污泥有利于硝化颗粒污泥的快速形成和SBR启动,好氧颗粒污泥可以为硝化细菌提供附着载体,在反应器内快速培养具有良好氨... 采用SBR以成熟好氧颗粒污泥和絮状活性污泥为接种污泥以期快速培养自养硝化颗粒污泥.实验结果表明,加入成熟好氧颗粒污泥有利于硝化颗粒污泥的快速形成和SBR启动,好氧颗粒污泥可以为硝化细菌提供附着载体,在反应器内快速培养具有良好氨氮转化效果的自养硝化颗粒污泥.EPS对自养硝化颗粒污泥的形成和聚集具有重要作用,TB-EPS蛋白质多糖含量最高,分别达到192.197、59.380mg/g vss,表明自养硝化颗粒污泥最核心的TB-EPS层微生物间交流密集,TB-EPS在自养硝化颗粒污泥形成过程中发挥重要作用.疏水性的色氨酸和酪氨酸达到70%有利于为SMP-EPS和LB-EPS提供较多的疏水性吸附位点,从而增强污泥间的粘附性并促进自养硝化颗粒污泥的形成.TB-EPS中腐殖酸和可溶性微生物代谢物占比增多有利于增强自养硝化颗粒污泥的絮凝能力.谷氨酸作为碳和氮代谢之间的交叉点其占比达到11.18%~13.64%,是生物机体内氮代谢的基本氨基酸,脯氨酸含量的增加有助于维持膜结构的稳定性.自养硝化颗粒污泥酰胺Ⅰ区的蛋白质二级结构α-螺旋、β-转角和反向β-折叠等聚集有利结构远高于聚集不利结构,表明培养过程中自养硝化颗粒污泥的稳定性增强. 展开更多

关键词 自养硝化颗粒污泥 胞外聚合物 三维荧光 傅里叶红外光谱 蛋白质二级结构 氨基酸

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不同调控策略对CANON工艺快速适应氨氮浓度提升的影响 被引量：2

8

作者 张泽宇 王建芳 +4 位作者 齐泽坤 钱飞跃 沈耀良 尤岚 黄继会 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2004-2014,共11页

针对进水氨氮浓度变化会影响CANON颗粒污泥功能微生物间的协同导致系统不稳定的问题,通过接种常温下贮存2个月的自养颗粒污泥,并采用3种调控策略(维持HRT不变,快速提升氨氮浓度(R1);维持HRT不变,逐级提升氨氮浓度(R2);逐级提升进水氨氮... 针对进水氨氮浓度变化会影响CANON颗粒污泥功能微生物间的协同导致系统不稳定的问题,通过接种常温下贮存2个月的自养颗粒污泥,并采用3种调控策略(维持HRT不变,快速提升氨氮浓度(R1);维持HRT不变,逐级提升氨氮浓度(R2);逐级提升进水氨氮浓度同时调整HRT,以125 mg·L-1为进水氨氮增幅(R3)),分别考察各种调控策略对系统适应275 mg·L-1和400 mg·L-1氨氮浓度的效能影响,探讨调控策略与污泥性能的关系及游离氨(FA)、溶解氧(DO)的影响。结果表明,污泥性能提升期,负荷变化最为平稳的策略R3率先适应进水氨氮浓度的提升,仅44 d内总氮去除负荷可达到3.5 kg·(m3·d)-1;污泥性能成熟期,快速提升负荷的策略R1可缩短适应时间至25 d,总氮去除率稳定在80%以上,去除负荷达到5.3 kg·(m3·d)-1。FA会影响功能微生物活性,策略R1在污泥性能提升期,FA浓度高达16.6~26.7 mg·L-1,一定程度上抑制了好氧氨氧化菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(AMX)的活性,导致系统适应期延长。在污泥适应高氨氮负荷过程中,比氨氧化速率(SAOR)和比总氮去除速率(SNRR)逐渐提高,污泥浓度和颗粒粒径逐渐增大。f值(ΔN O3--N/ΔTN)可作为DO调节的重要依据,DO与氨氮去除负荷呈良好的正相关性。 展开更多

关键词 自养脱氮颗粒污泥 污泥活性 氨氮浓度 水力停留时间 游离氨

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交替曝气及外投碳源强化自养硝化颗粒污泥脱氮效果研究 被引量：2

9

作者 曾敏静 曾玉 +5 位作者 程媛媛 龙焙 黄思浓 易名儒 林树涛 张斌超 《稀土》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期110-120,共11页

探索了在交替曝气序批式反应器(SBR)中的缺氧段外投有机碳源提高自养硝化颗粒污泥(ANGS)脱氮效果,为离子型稀土矿山废水高效脱氮提供技术支持。首先,探索各影响因素(外投碳源浓度、曝气量及曝停比)对总无机氮(TIN)去除率的影响,确定它... 探索了在交替曝气序批式反应器(SBR)中的缺氧段外投有机碳源提高自养硝化颗粒污泥(ANGS)脱氮效果,为离子型稀土矿山废水高效脱氮提供技术支持。首先,探索各影响因素(外投碳源浓度、曝气量及曝停比)对总无机氮(TIN)去除率的影响,确定它们适宜的范围。然后,利用响应曲面法(RSM)耦合出最佳工况点,即:COD投加量=600 mg/L,曝气量=0.6 L/min,曝停比=9∶21。此工况下2 h缺氧段ANGS对TIN去除率的预测值为69.39%,实测值为(68.52±3.35)%。应用双倒数法,拟合求解最佳工况下ANGS对氨氮、亚硝态氮及硝态氮的基质降解动力学方程,发现ANGS对硝态氮的亲和性最好,亚硝氮居中,对氨氮亲和性最差。最后,探索了典型周期试验中各污染物的变化规律,探究出外源硝化反硝化对TIN去除的贡献率为85%,而内源硝化反硝化占比为15%。研究结果表明,通过交替曝气并外投有机碳源具有高效脱氮并降低运行成本的潜力。 展开更多

关键词 自养硝化颗粒污泥 脱氮 交替曝气 外投碳源 同步硝化反硝化

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硝化颗粒污泥胞外聚合物及信号分子功能分析 被引量：1

10

作者 陈宁 刘崇 +4 位作者 李玉光 张欣 沈斐 王硕 李激 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4666-4675,共10页

在SBR中以活性污泥为接种污泥培养自养硝化颗粒污泥.结果表明自养硝化颗粒污泥启动时间长,污泥颗粒化进程控制难度较大,但是仍能形成沉降性较好的自养硝化颗粒污泥,氨氮去除率能够达到90%以上.TB-EPS蛋白质和多糖含量占比最高,在第70d时... 在SBR中以活性污泥为接种污泥培养自养硝化颗粒污泥.结果表明自养硝化颗粒污泥启动时间长,污泥颗粒化进程控制难度较大,但是仍能形成沉降性较好的自养硝化颗粒污泥,氨氮去除率能够达到90%以上.TB-EPS蛋白质和多糖含量占比最高,在第70d时TB-PN为90.69mg/gVSS,TB-PS为53.69mg/gVSS,TB-EPS作为污泥颗粒结构的最核心,在颗粒化过程中发挥重要作用.疏水性的色氨酸和酪氨酸有利于SMP层和LB-EPS增强污泥间的粘附性,从而促进自养硝化颗粒污泥的形成.8种疏水性氨基酸的相对占比由初始的34%上升到最高66%,也表明疏水性氨基酸在絮状污泥颗粒化的关键时期发挥重要作用.聚合链相对占比的升高可以增强污泥间的结合力,β-折叠能提供较多的疏水位点从而促进硝化污泥的聚集,有利于自养硝化颗粒污泥的形成.C4-HSL浓度达到112.00ng/L,其可与LuxR蛋白结合可促进蛋白酶活性和EPS的产生.C6-HSL和C8-HSL对硝化菌群生物膜的形成具有调节作用,C6-HSL在第30d时达到30μg/L,其含量最高表明其在自养硝化颗粒污泥的信号传递中占有重要地位.3OC6-HSL和蛋白质类物质呈正相关,其与SMP-PN和LB-PN的相关性系数为0.77和0.71,可能通过指导蛋白质类物质的合成以增强污泥的粘附性从而有利于污泥微粒的聚集. 展开更多

关键词 自养硝化颗粒污泥 胞外聚合物 EPS荧光光谱 蛋白质二级结构 EPS氨基酸 AHLs

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自养硝化颗粒污泥原位储存及恢复

11

作者 曾敏静 张斌超 +3 位作者 曾玉 黄思浓 程媛媛 龙焙 《净水技术》 CAS 2021年第9期63-70,共8页

文中探索了自养硝化颗粒污泥(ANGS)的原位储存及恢复效果。观察发现,储存4个月的ANGS保持了较好的颗粒形态,未出现明显的解体现象,但颗粒内部变成黑色;储存过程中ANGS的主要理化特性下降明显,MLSS下降了20.3%,SOUR下降了71.3%。通过投... 文中探索了自养硝化颗粒污泥(ANGS)的原位储存及恢复效果。观察发现,储存4个月的ANGS保持了较好的颗粒形态,未出现明显的解体现象,但颗粒内部变成黑色;储存过程中ANGS的主要理化特性下降明显,MLSS下降了20.3%,SOUR下降了71.3%。通过投加外源硝化细菌促进原SBR中ANGS的恢复,观察到ANGS颜色快速转变为褐色,16 d后的氨氮去除率超过90%,30 d后污泥量(3800 mg/L)和污泥SVI(25 mL/g)恢复至储存前水平,颗粒中活性成分较高(MLVSS/MLSS>0.95),形态饱满,平均粒径维持在0.9 mm。常温原位储存ANGS不仅操作方便和节省空间,而且能在短时间内恢复稳定,为ANGS反应器的稳定性维持提供了一种新思路。 展开更多

关键词 自养硝化颗粒污泥 储存 恢复 脱氮 稳定性

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自养硝化颗粒污泥吸附铅离子的性能

12

作者 曾敏静 张斌超 +3 位作者 林树涛 曾玉 程媛媛 龙焙 《净水技术》 CAS 2022年第10期76-84,共9页

稀土冶炼产生了大量重金属废水,污泥因其来源广而成为常用的生物吸附剂,用于重金属废水治理。研究探索了自养硝化颗粒污泥(ANGS)吸附铅离子效果。通过单因素试验探究了铅离子浓度、吸附时间、污泥浓度及pH对吸附效果的影响,确定了实现A... 稀土冶炼产生了大量重金属废水,污泥因其来源广而成为常用的生物吸附剂,用于重金属废水治理。研究探索了自养硝化颗粒污泥(ANGS)吸附铅离子效果。通过单因素试验探究了铅离子浓度、吸附时间、污泥浓度及pH对吸附效果的影响,确定了实现ANGS对铅离子高效吸附适应的反应条件,即:吸附时间为2.0~2.5 h;污泥质量浓度为5000~9000 mg/L;pH值为3~5;铅离子质量浓度≤300 mg/L。利用响应曲面法分析各影响因素与铅离子去除率之间的交互作用并确定最佳吸附条件,影响力排序为:污泥量>pH>吸附时间;最佳吸附条件为:吸附时间=2.03 h,污泥质量浓度=6061.98 mg/L,pH值=3.01,此时,ANGS吸附铅离子的预测值可达100%,实际值>95%。利用Freundlich方程描述吸附过程,拟合度R^(2)为0.9453,表明该吸附是一个非均相表面吸附过程;最大吸附量(Q_(max))为40.09 mg/g,证实了ANGS可以作为一种高效的铅离子生物吸附剂,旨在为稀土冶炼废水治理提供技术支持。 展开更多

关键词 自养硝化颗粒污泥 铅 生物吸附 响应曲面法 吸附等温线

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