好氧污泥顆粒化的影響因素
發(fā)布時間:2019/7/17 11:46:35
好氧污泥的顆?;^程是一個生物選擇過程,是一個綜合物理、化學(xué)、生物過程的復(fù)合過程。影響這一過程的因素很多,但目前研究表明主要和以下幾點有關(guān):
1接種污泥
不同的接種污泥對好氧顆粒污泥的培養(yǎng)也有一定的影響。目前,可作為好氧顆粒污泥培養(yǎng)過程接種污泥的主要有活性絮狀污泥、厭氧顆粒污泥和好氧顆粒污泥以及他們混合接種。相對于絮狀污泥,厭氧顆粒污泥接種更容易馴化成功。并且活性絮狀污泥的微生物種類對顆粒污泥形成也至關(guān)重要。污水中含有絲狀菌和莢膜細菌的接種污泥有利于污泥的顆粒化。
2進水基質(zhì)和有機負荷
目前,研究者采用葡萄糖、乙酸、苯酚、蔗糖和人工合成廢水均成功培養(yǎng)出顆粒污泥。不同基質(zhì)培養(yǎng)出來的好氧顆粒污泥,其生物群落和結(jié)構(gòu)都有明顯的差異。
有機負荷直接與細菌增長率有關(guān)。有機負荷越高,細菌增長的越快,形成好氧顆粒污泥的結(jié)構(gòu)越疏松。而且絲狀菌易大量繁殖,污泥沉降性能下降。但就顆粒污泥傳質(zhì)結(jié)構(gòu)而言,有機負荷越高,越有利于克服活性顆粒污泥的傳質(zhì)阻力。若在高有機負荷的情況下,提高剪切力,則會形成結(jié)構(gòu)密實、沉淀良好的好氧顆粒污泥。
3水力剪切力
水力剪切力是顆粒污泥性形成的一個重要因素之一,水力剪切力主要是上升的氣流和液體流與污泥之間的摩擦碰撞引起。對顆粒污泥形成和結(jié)構(gòu)有著重要影響。好氧顆粒污泥是生物膜的一種形式,所以其形成是細菌生長和剪切力撞擊脫落之間平衡的結(jié)果。在傳質(zhì)過程中,水力條件對傳質(zhì)也有影響,水流紊動強度越大,基質(zhì)的通量也越大。大量研究表明高的剪切力有利于生物膜分泌更多的胞外多聚物。而胞外多聚物有利于顆粒污泥的形成。
4溶解氧(DO)
氧氣作為好氧微生物利用基質(zhì)時的電子受體,直接影響著好氧微生物的生長。而且好氧顆粒污泥的密實結(jié)構(gòu),使氧氣在顆粒內(nèi)部的傳質(zhì)比絮狀活性污泥更困難。所以好氧顆粒污泥中的微生物對水中的溶解氧十分敏感[47]。如果溶解氧過低,顆粒內(nèi)部氧氣不足,絲狀菌會占優(yōu)勢。降低顆粒污泥的穩(wěn)定性。Mosquera-Corral等[48]研究表明:當溶解氧的飽和率由100%降低到40%時,規(guī)則形狀良好的好氧顆粒污泥第10天就開始解體。顆粒污泥內(nèi)部出現(xiàn)大量絲狀菌,結(jié)構(gòu)疏松,SVI由50ml/g銳增至100ml/g。沉降性能下降,大量污泥流失。當直接在DO飽和率為40%的條件下培養(yǎng)時,好氧顆粒污泥呈白色,SVI為200ml/g,沉降性能很差。
5高徑比和流動形式
在好氧顆粒污泥培養(yǎng)過程中,高高徑比有利于顆粒污泥的培養(yǎng)。高景峰等[49]研究發(fā)現(xiàn):H/D為5時,SBR反應(yīng)器第16d就實現(xiàn)了污泥的顆?;倚纬傻念w粒污泥粒徑大,結(jié)構(gòu)密實。而H/D為1的反應(yīng)器卻用了32d。
目前,幾乎所有的顆粒污泥反應(yīng)器都采用柱狀上升流反應(yīng)器。主要是因為上升流可以創(chuàng)造沿反應(yīng)器高度方向類似的環(huán)狀水流方式,微生物聚合體持續(xù)的受到這種環(huán)形水流的摩擦力,這種摩擦力有利于聚合體形成具有最小表面自由能的顆粒污泥。
6其他因素pH、鈣離子
pH也是影響微生物生長速率的因素之一,Yang等研究表明,在低pH條件下有利于顆粒污泥成長。在pH為4時,有大量真菌存在,粒徑達7mm。當pH為8時,細菌占優(yōu)勢,粒徑僅為4.8mm。
鈣離子的投加可以減少顆粒污泥的培養(yǎng)時間。Jiang等研究了不同鈣離子投加量對好氧顆粒污泥培養(yǎng)的影響,在鈣離子添加量為100mg/L時,好氧顆粒污泥培養(yǎng)僅需16天。而不加鈣離子則需要32天。主要是因為鈣離子可以中和細胞表面的EPS分子上的負電荷,連接細胞外的多聚糖分子,起到一個架橋作用。
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