好氧颗粒污泥形成过程和稳定性控制优化研究
发布时间：2021-08-20 20:25
与传统活性污泥相比,好氧颗粒污泥具有沉降性能好、生物累积量大、生物多样性高、可处理毒性物质和高负荷废水等优势,因此,好氧颗粒污泥被列为一项具有前景的污水处理技术。然而,颗粒化过程中影响因子众多、关键影响因子难以辨识,且长期运行中好氧颗粒污泥易破碎、功能和结构稳定性差,限制其实际应用。针对以上问题,本论文采用人工配水模拟低强度生活污水,通过灰关联分析（Grey Relational Analysis, GRA）和环境参数优化好氧颗粒污泥的培养条件,并尝试从控制粒径的角度提高其长期运行过程的稳定性。为判定好氧颗粒污泥形成过程中关键影响因子,本研究利用GRA研究影响因子与好氧颗粒污泥形成过程的关联程度,并对其影响顺序进行评估。研究结果显示沉降时间（Settling Time, ST）、曝气时间（Aeration Time, AT）、表观气体流速（Superficial Gas Velocity, SGV）、高径比（Height/diameter ratio, H/D ratio）和有机负荷（Organic Loading Rates, OLR）是好氧颗粒污泥形成过程的关键影响因子。依据灰熵关...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?ＳＢ民中好氧颗粒污泥形成机理假设??Ｆｉｇ?１．１?Ｐｒｏｐｏｓｅｄ?ｇｒａｎｕｌａｔｉｏ打?ｍｅｃｈａ打ｉｓｍ?ｉｎ?ＳＢＲ??
也有研究者利用共聚焦激光扫描显微镜（Ｃｏｎｆｏｃａｌ?Ｌａｓｅｒ?Ｓｃａｎｎｉｎｇ?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，??ＣＬＳＭ）、巧光染料、笑光微球和寡糖巧酸探针考察好氧颗粒污泥形成过程中颗粒??内部组成的变化情况进一步探索好氧颗粒污泥形成过程的机理（图１．２和图１．３）。??颗粒化过程中，在污泥上同时标记ＰＮ、油脂、ａ－胞外多糖（ａ－ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，??ａ－ＰＳ）和ｐ－胞夕ｈ多糖（ｐ－ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?ｐｏｌｙｓａｃ油ａｒｉｄｅｓ，?Ｐ－ＰＳ）、总细胞和死亡细胞。结果证??实微生物聚集是颗粒形成的关键步驟（图１．２，第ＩＩ步），微生物聚集后在附着位点处繁??殖并分泌ＥＰＳ，逐渐转变成大粒径絮状污泥（图１．２，第ＩＩＩ步）。粘附在絮状污泥上的微??生物大量繁殖和凝聚，形成好氧颗粒污泥。在外界剪切力作用下颗粒的结构逐渐变得紧??实。ＰＮ和ＰＳ形成好氧颗粒污泥的非生物性内核（图１．３），为颗粒抵御外部剪切力提供??有力支撑。成熟好氧颗粒污泥的光滑表面将颗粒之间的碰撞摩擦最小化。然而粒径不断??増大会导致基质传送受阻，引发内部细胞死亡（图１．２，句。??■?ｇｇＳｎｉ＾ａ??园面—??１１面Ｅｌ国??ＳｆｆｌｌＨｉ??图１．２好氧颗粒巧泥形成过程中微生物聚合体的ＣＬＳＭ图。ＥＰＳ染色［ａ－ＰＮ（绿色）；??ｂ－油脂演色）；ｃ－ａ－ＰＳ请蓝）；ｄ－总细
也有研究者利用共聚焦激光扫描显微镜（Ｃｏｎｆｏｃａｌ?Ｌａｓｅｒ?Ｓｃａｎｎｉｎｇ?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，??ＣＬＳＭ）、巧光染料、笑光微球和寡糖巧酸探针考察好氧颗粒污泥形成过程中颗粒??内部组成的变化情况进一步探索好氧颗粒污泥形成过程的机理（图１．２和图１．３）。??颗粒化过程中，在污泥上同时标记ＰＮ、油脂、ａ－胞外多糖（ａ－ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，??ａ－ＰＳ）和ｐ－胞夕ｈ多糖（ｐ－ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?ｐｏｌｙｓａｃ油ａｒｉｄｅｓ，?Ｐ－ＰＳ）、总细胞和死亡细胞。结果证??实微生物聚集是颗粒形成的关键步驟（图１．２，第ＩＩ步），微生物聚集后在附着位点处繁??殖并分泌ＥＰＳ，逐渐转变成大粒径絮状污泥（图１．２，第ＩＩＩ步）。粘附在絮状污泥上的微??生物大量繁殖和凝聚，形成好氧颗粒污泥。在外界剪切力作用下颗粒的结构逐渐变得紧??实。ＰＮ和ＰＳ形成好氧颗粒污泥的非生物性内核（图１．３），为颗粒抵御外部剪切力提供??有力支撑。成熟好氧颗粒污泥的光滑表面将颗粒之间的碰撞摩擦最小化。然而粒径不断??増大会导致基质传送受阻，引发内部细胞死亡（图１．２，句。??■?ｇｇＳｎｉ＾ａ??园面—??１１面Ｅｌ国??ＳｆｆｌｌＨｉ??图１．２好氧颗粒巧泥形成过程中微生物聚合体的ＣＬＳＭ图。ＥＰＳ染色［ａ－ＰＮ（绿色）；??ｂ－油脂演色）；ｃ－ａ－ＰＳ请蓝）；ｄ－总细
【参考文献】：
期刊论文
[1]Analysis of aerobic granular sludge formation based on grey system theory[J]. Cuiya Zhang,Hanmin Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2013(04)
[2]污泥固体停留时间对实时控制生物脱氮SBR中亚硝酸盐积累的影响（英文）[J]. 吴昌永,彭永臻,王淑莹,李晓玲,王然登. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2011(03)
[3]Effect of seed sludge on characteristics and microbial community of aerobic granular sludge[J]. Zhiwei Song1, Yuejun Pan1, Kun Zhang2, Nanqi Ren2, Aijie Wang2, 1.School of Resource and Environmental Engineering, Heilongjiang Institute of Science and Technology, Harbin 150027, China.2.School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China. Journal of Environmental Sciences. 2010(09)
[4]好氧颗粒污泥及其高效菌株降解苯胺的试验研究[J]. 项正心,张丽丽,陈建孟. 环境科学. 2009(11)
[5]城市污水处理厂好氧颗粒污泥的特性[J]. 李军,周延年,何梅,王亚宜,韦苏,KERSTIN Garny,THOMAS R.Neu,HARALD Horn. 应用与环境生物学报. 2008(05)
[6]好氧污泥颗粒化过程的影响因素分析[J]. 汪善全,竺建荣. 环境污染与防治. 2007(02)
[7]反硝化细菌在污水处理作用中的研究[J]. 任延丽,靖元孝. 微生物学杂志. 2005(02)
[8]SBR法处理生活污水时非丝状菌污泥膨胀的发生与控制[J]. 陈滢,彭永臻,刘敏,甘一萍,王淑莹. 环境科学学报. 2005(01)
[9]Prediction of the amount of urban waste solids by applying a gray theoretical model[J]. LI Xiao ming, ZENG Guang ming, WANG Ming, LIU Jin jin (Department of Environmental Science and Technology, Hunan University, Changsha 410082, China.. Journal of Environmental Sciences. 2003(01)
[10]城市污水处理厂的生物除磷系统设计[J]. 吴凡松,彭永臻. 中国给水排水. 2002(08)
本文编号：3354171
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?ＳＢ民中好氧颗粒污泥形成机理假设??Ｆｉｇ?１．１?Ｐｒｏｐｏｓｅｄ?ｇｒａｎｕｌａｔｉｏ打?ｍｅｃｈａ打ｉｓｍ?ｉｎ?ＳＢＲ??
也有研究者利用共聚焦激光扫描显微镜（Ｃｏｎｆｏｃａｌ?Ｌａｓｅｒ?Ｓｃａｎｎｉｎｇ?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，??ＣＬＳＭ）、巧光染料、笑光微球和寡糖巧酸探针考察好氧颗粒污泥形成过程中颗粒??内部组成的变化情况进一步探索好氧颗粒污泥形成过程的机理（图１．２和图１．３）。??颗粒化过程中，在污泥上同时标记ＰＮ、油脂、ａ－胞外多糖（ａ－ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，??ａ－ＰＳ）和ｐ－胞夕ｈ多糖（ｐ－ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?ｐｏｌｙｓａｃ油ａｒｉｄｅｓ，?Ｐ－ＰＳ）、总细胞和死亡细胞。结果证??实微生物聚集是颗粒形成的关键步驟（图１．２，第ＩＩ步），微生物聚集后在附着位点处繁??殖并分泌ＥＰＳ，逐渐转变成大粒径絮状污泥（图１．２，第ＩＩＩ步）。粘附在絮状污泥上的微??生物大量繁殖和凝聚，形成好氧颗粒污泥。在外界剪切力作用下颗粒的结构逐渐变得紧??实。ＰＮ和ＰＳ形成好氧颗粒污泥的非生物性内核（图１．３），为颗粒抵御外部剪切力提供??有力支撑。成熟好氧颗粒污泥的光滑表面将颗粒之间的碰撞摩擦最小化。然而粒径不断??増大会导致基质传送受阻，引发内部细胞死亡（图１．２，句。??■?ｇｇＳｎｉ＾ａ??园面—??１１面Ｅｌ国??ＳｆｆｌｌＨｉ??图１．２好氧颗粒巧泥形成过程中微生物聚合体的ＣＬＳＭ图。ＥＰＳ染色［ａ－ＰＮ（绿色）；??ｂ－油脂演色）；ｃ－ａ－ＰＳ请蓝）；ｄ－总细
也有研究者利用共聚焦激光扫描显微镜（Ｃｏｎｆｏｃａｌ?Ｌａｓｅｒ?Ｓｃａｎｎｉｎｇ?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，??ＣＬＳＭ）、巧光染料、笑光微球和寡糖巧酸探针考察好氧颗粒污泥形成过程中颗粒??内部组成的变化情况进一步探索好氧颗粒污泥形成过程的机理（图１．２和图１．３）。??颗粒化过程中，在污泥上同时标记ＰＮ、油脂、ａ－胞外多糖（ａ－ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，??ａ－ＰＳ）和ｐ－胞夕ｈ多糖（ｐ－ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?ｐｏｌｙｓａｃ油ａｒｉｄｅｓ，?Ｐ－ＰＳ）、总细胞和死亡细胞。结果证??实微生物聚集是颗粒形成的关键步驟（图１．２，第ＩＩ步），微生物聚集后在附着位点处繁??殖并分泌ＥＰＳ，逐渐转变成大粒径絮状污泥（图１．２，第ＩＩＩ步）。粘附在絮状污泥上的微??生物大量繁殖和凝聚，形成好氧颗粒污泥。在外界剪切力作用下颗粒的结构逐渐变得紧??实。ＰＮ和ＰＳ形成好氧颗粒污泥的非生物性内核（图１．３），为颗粒抵御外部剪切力提供??有力支撑。成熟好氧颗粒污泥的光滑表面将颗粒之间的碰撞摩擦最小化。然而粒径不断??増大会导致基质传送受阻，引发内部细胞死亡（图１．２，句。??■?ｇｇＳｎｉ＾ａ??园面—??１１面Ｅｌ国??ＳｆｆｌｌＨｉ??图１．２好氧颗粒巧泥形成过程中微生物聚合体的ＣＬＳＭ图。ＥＰＳ染色［ａ－ＰＮ（绿色）；??ｂ－油脂演色）；ｃ－ａ－ＰＳ请蓝）；ｄ－总细
【参考文献】：
期刊论文
[1]Analysis of aerobic granular sludge formation based on grey system theory[J]. Cuiya Zhang,Hanmin Zhang. Journal of Environmental Sciences. 2013(04)
[2]污泥固体停留时间对实时控制生物脱氮SBR中亚硝酸盐积累的影响（英文）[J]. 吴昌永,彭永臻,王淑莹,李晓玲,王然登. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2011(03)
[3]Effect of seed sludge on characteristics and microbial community of aerobic granular sludge[J]. Zhiwei Song1, Yuejun Pan1, Kun Zhang2, Nanqi Ren2, Aijie Wang2, 1.School of Resource and Environmental Engineering, Heilongjiang Institute of Science and Technology, Harbin 150027, China.2.School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China. Journal of Environmental Sciences. 2010(09)
[4]好氧颗粒污泥及其高效菌株降解苯胺的试验研究[J]. 项正心,张丽丽,陈建孟. 环境科学. 2009(11)
[5]城市污水处理厂好氧颗粒污泥的特性[J]. 李军,周延年,何梅,王亚宜,韦苏,KERSTIN Garny,THOMAS R.Neu,HARALD Horn. 应用与环境生物学报. 2008(05)
[6]好氧污泥颗粒化过程的影响因素分析[J]. 汪善全,竺建荣. 环境污染与防治. 2007(02)
[7]反硝化细菌在污水处理作用中的研究[J]. 任延丽,靖元孝. 微生物学杂志. 2005(02)
[8]SBR法处理生活污水时非丝状菌污泥膨胀的发生与控制[J]. 陈滢,彭永臻,刘敏,甘一萍,王淑莹. 环境科学学报. 2005(01)
[9]Prediction of the amount of urban waste solids by applying a gray theoretical model[J]. LI Xiao ming, ZENG Guang ming, WANG Ming, LIU Jin jin (Department of Environmental Science and Technology, Hunan University, Changsha 410082, China.. Journal of Environmental Sciences. 2003(01)
[10]城市污水处理厂的生物除磷系统设计[J]. 吴凡松,彭永臻. 中国给水排水. 2002(08)
本文编号：3354171
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