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好氧颗粒污泥的快速培养、储存及恢复研究
作 者 : 赵珏
学位授予单位 : 江西理工大学
学位名称 : 硕士
导师姓名 : 刘祖文;龙焙
学位年度 : 2018
关键词 : 好氧颗粒污泥;快速培养;储存;恢复;浅层曝气
摘 要 : 好氧颗粒污泥(AGS)的众多优点使其成为当前极具工程化潜力的微生物污水处理技术之一。然而,AGS技术启动时间过长、稳定性较差、曝气能耗较高等缺陷一直是技术推广的限制因素。为此,分别利用弹性填料快速附着生物膜、培养过程中接种部分厌氧颗粒污泥两种方式以促进AGS的快速形成,快速培养的AGS采用不同方式储存备用,并探索了应用浅层曝气原理降低反应器曝气能耗效果及对AGS稳定性影响,所做工作及结果如下:(1)采用弹性填料附着生物膜结合选择压法,探究在培养AGS的过程中人工剥离生物膜并接种进混合液对培养进程的影响。实验结果表明,游离态生物膜在反应器中类似于晶核作用,在较大选择压下促进絮状污泥聚合,并逐步转化为密实的颗粒态,最终在冬季条件下30 d内完成了颗粒化。(2)接种活性污泥启动反应器后,探究选择压法培养AGS过程中接种部分厌氧颗粒污泥对颗粒化进程的影响。11 d时向反应器中接种质量分数为20%的厌氧颗粒污泥,26 d时AGS比例超过90%,成功实现好氧颗粒化,有效缩短了微生物自凝聚时间。(3)为探究常温湿式储存AGS的稳定性变化及恢复效果,实验设定了敞开及密封两种湿式储存条件。恢复过程仅需12 d即完成,AGS进入曝气后EPS含量、比好氧速率、脱氢酶活性等迅速增大至175190 mg/g MLSS之间、33 mg/g MLSS h左右、100120 mg TF/(g SS·h)范围内。稳定性恢复后,反应器表现出良好的污染物去除效率,其理化特性明显优于储存前。(4)实验探究了常温及冷藏(4℃)条件下琼脂包埋AGS的储存效果及稳定性恢复情况。30 d储存后,两种条件下AGS均表现为MLVSS、SOUR等的明显下降。好氧条件下,22 d即完成活性恢复过程,恢复后反应器对COD、TIN及TP的去除率均保持在90%以上。琼脂储存后SOUR依旧保持在10 mg O2·g-11 MLSS-11 h-1以上,且储存后未发现EPS明显降低,这表明琼脂储存不但能保持AGS形态结构,还能达到保持微生物活性的效果。(5)为探究浅层曝气原理、SBAR、AGS三者联用的可行性,实验逐步提高曝气头在水面下的位置(13030 cm),以探究AGS稳定性变化规律。研究发现曝气头提高过程中,曝气量由400 L/h增加至500 L/h、DO由8.00 mg/L降低至5.88 mg/L、循环速度由27.25 cm/s降低至11.39 cm/s。曝气深度大于70 cm时可较好维持稳定性,理化特性指标均维持在正常水平,当曝气深度≤50 cm后,水力剪切力大幅度降低、对氧的传质阻力增加,导致颗粒化率及EPS迅速降低,对污染物的去除效率恶化,此时AGS明显解体,系统出现异常。

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