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好氧颗粒污泥与传统的活性污泥相比,具有结构密实,沉降性能好,抗冲击能力强以及实现同步硝化反硝化过程等优点。但好氧颗粒污泥在培养过程中,絮体污泥始终伴随存在,二者的竞争生长直接关系到颗粒培养的成功与否。本文在活性污泥1号数学模型的基础上,考虑扩散传质作用,同时引入竞争抑制和非竞争抑制,建立好氧颗粒污泥的一维径向生长模型,并以粒数衡算方程为基础建立好氧颗粒污泥解体和沉降数学模型,系统的对活性污泥颗粒化进程进行分析。模拟结果表明:颗粒粒径的增大不利于好氧颗粒污泥同絮体污泥竞争基质,但有利于好氧颗粒污泥反硝化作用的进行。DO浓度较低时,不利于颗粒污泥对COD的去除,有利于颗粒污泥反硝化作用的进行,高浓度的DO可以促进颗粒污泥对COD的竞争去除,但颗粒污泥与絮体污泥的反硝化作用受到很大的抑制。颗粒污泥对Cu2+的抑制具有一定的缓冲作用。当Cu2+浓度较小,抑制作用较弱,颗粒的缓冲作用相对作用较大,使得颗粒污泥中COD和NH4+-N的去除量和速率,异养菌XH与自养菌XA的生长的量和速率都分别大于絮体污泥,当Cu2+浓度增大超过10mg/L时,抑制作用加强,颗粒污泥的缓冲作用相对变弱,而絮体污泥由于不存在传质限制,占有一定的生长优势,随着Cu2+浓度的增大,颗粒内部的异养菌受到的抑制增大,N2生成量和速率也越来越小,但始终大于絮体污泥中N2生成量和速率。好氧颗粒污泥对苯酚的抑制作用具有一定的缓冲作用,利于苯酚降解菌的生长,苯酚浓度的增大有利于苯酚降解菌在颗粒内量的积累但不利于其在污泥内部快速增长。在培养一个周期后,位于颗粒外层的异养菌的量小于颗粒内层异养菌的量,二者有一定的差距,自养菌在颗粒内各处的量都较少,位于颗粒外层的量稍小于颗粒内层的量,苯酚降解菌主要位于离颗粒中心1.2~1.8mm的次外层。当水流速度梯度值G为10s-1时,解体后粒径值主要分布在0.25m~1.75m范围内,当G为25s-1时,解体后粒径值主要分布在0.1mm~1.2mm范围内,当G为75s-1时,解体后粒径值主要分布在0.05mm~0.6mm范围内。速度梯度值越大,颗粒污泥解体强度越大。随着颗粒粒径的增大,颗粒污泥的沉降性能的上升加快,污泥浓度过高不易于颗粒污泥的沉降。