EM菌对好氧污泥颗粒化及性能影响的研究

论文摘要

好氧颗粒污泥的研究源于上世纪90年代后期,由于其具有较高的微生物浓度和良好的沉降性能、微生物活性高,能够在较短时间内实现污染物的快速降解,成为研究人员青睐的对象。目前来说,实现颗粒污颗粒污泥的快速培养是将好氧颗粒技术应用于实际废水处理中的首要条件。本文以普通活性污泥作为接种污泥,向其中投加EM菌最终培养出性能良好的葡萄糖好氧颗粒污泥。相比AS系统（未加EM菌）,投加EM菌后的ES系统中颗粒化进程明显加快,颗粒化时间缩短5天,第6d时便出现好氧颗粒的雏形。经过15天的运行,ES系统好氧颗粒污泥长大为规则的球状,粒径范围0.61.0mm,单个颗粒污泥沉降速率25.640.5m/h。ES系统具有更好的沉降性和更高的微生物浓度,污泥容积指数SVI（30min）和污泥浓度（MLSS）分别为32ml/g和8.153g/L。此外,在有机质及氨氮的去除效果上ES系统也有进一步的改善,30d时达到98.37%和74.39%,高于此时AS系统的97.62%,67.83%。通过镜检观察发现, ES系统内微生物相更为丰富,颗粒结构更为密实,好氧颗粒污泥能够快速形成并具有相对较好的污泥降解性能,有机质和氨氮去除效率得到提高。根据Monod方程模拟了ES系统内好氧颗粒污泥基质降解速率与反应器内基质浓度间的关系,计算出得到颗粒污泥对碳源的最大利用速率（k）和半速率常数（KS）分别为k=23.65d-1,KS=3367.05mg/L。根据Eckenfelder等人提出的合成系数法,对好氧颗粒污泥微生物增长动力学进行了研究,计算得出Us（基质最大利用速率）、Y（理论产率）及Kd（衰减常数）等动力学常数分别为0.56000.5644mg COD/（mgMLSS·d） , 0.19270.2022 mgVSS/mgCOD和0.008450.0135d-1。从动力学角度证明了好氧颗粒污泥处理系统具有启动时间短,底物降解速度快,剩余污泥产量小和出水水质好等优点。通过对好氧颗粒污泥不同曝气量和pH条件下的降解性能试验发现,曝气量和pH的变化对好氧颗粒污泥影响有限,有机质和氨氮的去除都能取得较好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 微生物颗粒化技术
• 1.3 SBR 反应器好氧颗粒污泥技术
• 1.3.1 国内外好氧颗粒污泥研究进展
• 1.3.2 好氧颗粒污泥的特性
• 1.3.3 好氧颗粒污泥形成的影响因素
• 1.3.4 好氧颗粒污泥形成的机制
• 1.3.5 好氧颗粒污泥的应用
• 1.4 EM 菌的特性及其在污水处理中的应用
• 1.4.1 EM 菌的特性及研究现状
• 1.4.2 EM 菌目前在污水处理中的应用
• 1.5 课题研究的内容
• 第2章 试验装置、材料与分析方法
• 2.1 试验装置及材料
• 2.1.1 试验装置的设置
• 2.1.2 接种污泥及模拟废水的成分
• 2.1.3 EM 菌投加方式
• 2.1.4 培养过程中运行条件的控制
• 2.2 分析测定方法
• 2.2.1 常规分析测试方法
• 2.2.2 污泥形态分析
• 2.2.3 比好氧速率（SOUR）的测定
• 2.2.4 污泥沉降速度
• 2.2.5 污泥湿密度
• 2.2.6 生物脱氢酶活性测定
• 2.2.7 EPS 的提取与测定
• 第3章 好氧颗粒污泥的培养过程研究
• 3.1 好氧颗粒污泥系统的启动及运行效果
• 3.1.1 AS 系统的启动及运行效果
• 3.1.2 ES 系统的启动及运行效果
• 3.2 颗粒化过程中污泥观察
• 3.2.1 AS 系统
• 3.2.2 ES 系统
• 3.3 颗粒化过程中运行工况及物理参数变化
• 3.4 颗粒污泥沉降性
• 3.5 好氧颗粒污泥培养过程运行效果研究
• 3.5.1 AS、ES 系统运行初期
• 3.5.2 AS、ES 系统颗粒化过程中污泥降解特性
• 3.5.3 AS、ES 系统运行后期
• 3.6 本章小结
• 第4章 好氧颗粒污泥性能分析
• 4.1 AS、ES 系统好氧颗粒污泥的观察
• 4.2 好氧颗粒污泥EPS 含量及组成
• 4.3 好氧颗粒污泥动力学研究
• 4.3.1 好氧颗粒污泥基质降解动力学研究
• 4.3.2 好氧颗粒污泥污泥增长动力学研究
• 4.3.3 表观动力学实验结果分析与讨论
• 4.4 好氧颗粒周期内活性与有机质浓度的关系
• 4.5 不同曝气量对颗粒污泥降解性能的影响
• 4.6 不同pH 条件对颗粒污泥降解性能的影响
• 4.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢