好氧颗粒污泥的研究进展

第29卷第3期2009年3月环境科学学报ActaScientiaeCircumstantiaeVo.l29,No.3Mar.,2009基金项目:国家自然科学基金项目(No.50830302)SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.50830302)作者简介:王建龙(1964)),男,教授,E-mai:lwangj@ltsinghua.edu.cn;*通讯作者(责任作者)Biography:WANGJianlong(1964)),male,professor,E-mai:lwangj@ltsinghua.edu.cn;*Correspondingauthor王建龙,张子健,吴伟伟.2009.好氧颗粒污泥的研究进展[J].环境科学学报,29(3):449-473WangJL,ZhangZJ,WuWW.2009.Researchadvancesinaerobicgranularsludge[J].ActaScientiaeCircumstantiae,29(3):449-473好氧颗粒污泥的研究进展王建龙*,张子健,吴伟伟清华大学核能与新能源技术研究院环境技术研究室,北京100084收稿日期:2008-11-07录用日期:2009-01-07摘要:污泥颗粒化(granulation)是指废水生物处理系统中的微生物在适当的环境条件下,相互聚集形成一种密度较大、体积较大、体质条件较好的微生物聚集体.按照微生物代谢过程中电子受体的不同,颗粒污泥可分为好氧颗粒污泥和厌氧颗粒污泥两类.目前对污泥颗粒化的研究主要集中在两个方面:一方面是从宏观层面探讨颗粒化的形成模式,优化运行参数以达到更好的颗粒化效果;另一方面是从微观层面去研究颗粒化的机理、微生物菌群及其他化学成分在颗粒化过程中所起的作用.本文综述了好氧颗粒污泥近年来的研究进展,主要包括:好氧颗粒污泥的性质(形态及粒径、沉降性能、密度与强度、生物活性、细胞表面疏水性、胞外多聚物等)及结构,颗粒污泥的培养条件、形成机理及影响因素(有机负荷、基质成分、剪切力、沉淀时间、运行周期、进水模式、微生物饥饿期、反应器结构、溶解氧、温度等),以及颗粒污泥的应用(工业废水处理、城市污水处理、有毒污染物降解、脱氮除磷、重金属及放射性核素的去除等).此外,还介绍了全自养颗粒污泥,如硝化颗粒污泥方面的研究.分析表明,随着对好氧颗粒污泥研究的不断深入,将好氧颗粒污泥应用于实际废水处理得到越来越多的关注.好氧颗粒污泥的形成机理、颗粒污泥的微生物特性、颗粒污泥的长期运行稳定性及其工业化应用是今后需要重点关注的研究方向.关键词:好氧颗粒污泥;颗粒化;废水处理;机理;影响因素文章编号:0253-2468(2009)03-449-25中图分类号:X703文献标识码:AResearchadvancesinaerobicgranularsludgeWANGJianlong*,ZHANGZijian,WUWeiweiLaboratoryofEnvironmentalTechnology,INET,TsinghuaUniversity,Beijing100084Received7November2008;accepted7January2009Abstract:Thegranulationofsludgeisaprocessofmicrobialsel-fimmobilizationduringthewastewatertreatmentprocessunderfavorableconditions.Granularsludgeisadenser,largerandbettermicrobialaggregate.Accordingtotheelectronacceptorsofmicrobialmetabolism,granularsludgecanbedividedintotwogeneralgroups,thatis,anaerobicandaerobicgranularsludge.Anaerobicgranularsludgehasbeenstudiedextensivelyfordecades,whereastheinterestinaerobicgranularsludgewasstartedjustseveralyearsago.Todate,theresearchesontheaerobicgranulationhavebeenfocusedontwoaspects:oneisontheformationofaerobicgranularsludgeonmacro-scale,inordertooptimizetheoperationalpar