【摘 要】
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作为一种新颖的环境生物技术,好氧颗粒污泥具有比传统活性污泥更加优越的性能,该技术在不同废水中的应用研究受到关注。好氧颗粒污泥的不稳定性导致污泥沉降性能变差是该技术运
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作为一种新颖的环境生物技术,好氧颗粒污泥具有比传统活性污泥更加优越的性能,该技术在不同废水中的应用研究受到关注。好氧颗粒污泥的不稳定性导致污泥沉降性能变差是该技术运用于废水处理中的重要瓶颈。
本研究分别在2、4和8 kg COD/m3·d(COD)条件下,利用5min沉降时间作为选择压,结果表明:2 kg COD/m3.d条件下,20 d后反应器内形成了好氧颗粒污泥,该进水条件下稳定后的好氧颗粒污泥含有最高的TB-EPS浓度。当进水有机负荷升高至4 kg COD/m3·d,污泥沉降性能开始变差,好氧颗粒污泥被冲出,反应器内污泥浓度降低,运行一段时间后反应器停止运行。重新添加活性污泥,在8 kg COD/m3·d条件下,反应器运行60 d,没有出现好氧颗粒污泥。三个阶段中,反应器内污泥的沉降性能(SVI30)次为:2 kg COD/m3·d>8 kg COD/m3·d>4 kg COD/m3·d。将胞外聚合物(EPS)区分为紧密粘附态EPS(TB-EPS)和松散附着态EPS(LB-EPS),考察好氧颗粒污泥沉降性能变差和EPS及其组分之间的关系,研究表明,4kgCOD/m3.d阶段好氧颗粒污泥沉降性能的衰减与TB-EPS含量没有关系,而与LB-EPS浓度的增大有关。这表明,EPS的分布对改善好氧颗粒的沉淀性能起至关重要的作用,TB-EPS对污泥絮体结构稳定性的维持有重要作用,相反,以LB-EPS形式存在的EPS不利于污泥絮体的沉降。本试验对好氧颗粒污泥沉降性能变差的作用机制进行分析研究,结果表明,4 kg COD/m3·d阶段污泥沉降性能的衰减是由于细胞在该反应器运行条件下分泌过多的LB-EPS,引起了细胞的大量破裂,细胞内的多糖裂解酶被释放出来,TB-EPS中的多糖被分解,该运行条件下污泥TB-EPS中低PN/PS(PN/PS)使污泥矩阵内层结构更不稳定,LB-EPS中低的PN/PS也使得细胞不易凝聚生长,从而导致污泥沉降性能变差。此作用机制的阐述为通过降低LB-EPS,增加TB-EPS改善好氧颗粒污泥的稳定性提供了理论依据。
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