好氧颗粒污泥的工程应用及其研究进展_王明阳

好氧颗粒污泥的工程应用及其研究进展_王明阳由微生物自絮凝形成的好氧颗粒污泥（AGS）结构密实，即使不添加载体材料也能获得很高的沉降速率和较低的污泥容积指数（SVI），因此无需单独设计二沉池，可节省近80%的占地面积。AGS另一大特征是具有层状结构，颗粒外层为好氧区而核心为缺氧或厌氧区，为各种不同的微生物创造适宜的微观环境，具有同步降碳、脱氮、除磷的能力[1-2]。在高浓有机废水、高氨氮废水、有毒有害及重金属废水和城市污水处理领域具有广泛的前景[3-4]。过去的十几年中，研究者在实验室中进行了大量的实验，明确了AGS的形成机理，对碳、氮、磷等污染物的去除性能以及微生物群落组成，但对AGS在实际工程中运行效果的研究还处于起步阶段，有待进一步完善。本文对AGS在中试、实际工程和连续流反应器（CFR）中的运行效果进行介绍，并进一步提出新的研究方向，旨在为AGS更大规模的推广和实际工程应用提供参考。1中试规模研究2003年DEKREUK等于荷兰Ede首次进行了AGS中试研究。实验采用的2个平行设置的序批式反应器（SBR），装置高6.00m、直径0.60m，接种活性污泥（AS），进水COD在270～400mg/L。运行1年后80%的AGS直径大于0.21mm[5]。该实验的成功运行也为以后荷兰大规模AGS污水处理厂的建设提供了宝贵的经验。此后，国外学者对中试规模的AGS系统处理不同种类的污水展开了诸多研究。ISANTA等对AGS处理模拟生活污水进行了为期11个月实验，考察颗粒污泥的稳定性和对碳氮磷同步去除的效果。实验装置高2.00m、直径25.00cm，有效容积100L。经5个月的驯化培养后获得了成熟的AGS，污泥的SVI30为(13±6)mL/(g)，密度为(114±5)g/L，平均粒径2.4mm。物质守恒计算发现该系统硝化效率超过75%，而且发生了同步硝化反硝化作用。实验中，虽然NH4+-N去除率始终保持在90%左右，但是从第241天开始，NO3--N和TP的去除率分别从90%和70%下降到60%和55%，氨氧化细菌（AOB）和亚硝酸盐氧化菌（NOB）数量逐渐增加，而聚磷菌和聚糖菌（GAO）数量明显减少[6]。LIU等利用AGS系统处理化工废水，实验进水由40%生活污水和60%石化废水组成。与小试装置1～2个月即可快速培养出AGS不同，在实验的第400天仍然有约5%～30%