好氧颗粒污泥的研究现状综述

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好氧颗粒污泥的培养与应用好氧颗粒污泥是活性污泥微生物在好氧环境条件下，通过自固定过程，最终形成的结构紧凑、外形规则的密集生物聚集体。相比较而言，好氧颗粒污泥是近几年兴起的新型废水生物深度处理技术，是微生物固定化技术的一种特殊形式。好氧颗粒污泥具有生物致密、相对密度大、沉降速度快等特点，可使反应器中保持有较高的污泥浓度和容积负荷，并可缩小或省去污泥二沉池。另外，好氧颗粒污泥具有微生物种群的多样性，在降解有机碳的同时，具有脱氮除磷的功能，与传统的活性污泥法相比，可简化工艺流程、减少污水处理系统的容积和占地面积、降低投资和运行成本。因此，近几年来关于好氧颗粒污泥的培养条件、形成机理、结构特性及降解功能的研究成为众多学者研究的热点[16]。63808

污泥颗粒化是生物膜生长的一种特殊形式，是微生物细胞之间自身固定化过程。好氧颗粒污泥的研究是建立在厌氧颗粒污泥研究基础上的，随着厌氧颗粒污泥以成功的培养并投入使用，好氧颗粒污泥也越来越引起国内外学者的广泛兴趣。

好氧颗粒污泥的早期研究主要在连续流反应器中进行，运行条件苛刻[17-18]。要求在BAS(biofilm airlift suspension)反应器中进行，并且需要在培养过程中添加污泥载体[18]。1991年，Shine等[19]和Mishim等[20]开始利用连续流AUSB(aerobic upflow sludge blanket)反应器对好氧活性污泥自凝聚现象进行研究，但运行条件苛刻，须用纯氧曝气才能形成，且无脱氮除磷能力。1997年起，Morgenrott等[21]利用间歇式SBR反应器对好氧颗粒污泥的自凝聚及其性能进行了研究。Peng等[22]在SBR反应器中，以醋酸钠为碳源，在低溶解氧(DO 0.7-1.0mg/L)情况下形成具有良好生物学性能的好氧颗粒污泥。Beun等[23]证实在SBR反应器中较短的水力停留时间和较大的水流剪切作用有助于形成好氧颗粒污泥，沉淀时间的选择是影响好氧颗

粒污泥菌群的主要因素。

清华大学竺建荣等[24]1999年研究厌氧一好氧交替工艺中好氧颗粒活性污泥的培养和理化特性。在普通好氧曝气条件下，反应器内培养出了好氧颗粒活性污泥，颗粒直径0.5-1.5mm，比重1.007左右，含水率97%-98%，MLSS为4.04-6.88g/L，SVI为20-45mL/g，一般约30mL/g。颗粒污泥受阻沉降层的均匀沉降速度约2.15cm/min。临界浓度时沉降速度值约0.35cm/min。颗粒污泥的耗氧速率OURW为1.27mg/g·min，优于普通的活性污泥。

清华大学卢然超等[25]研究了SBR工艺的脱氮除磷效果和污泥沉降性能。结果表明,反应器中形成了同时具有脱氮除磷能力的好氧颗粒化污泥，其对COD和P的去除率分别为90%和85%左右;NH3-N和TN去除率分别达到90%和80%;颗粒污泥的SVI值约为50mL/g，并且出水水质好。

浙江大学白晓慧[26]在活性污泥工艺中，通过控制水力停留时间、溶解氧和曝气量培养出沉降性能良好的好氧颗粒污泥，它可明显提高曝气池的处理能力，有效改善固液分离效果并实现同步硝化反硝化。

然而，目前对好氧颗粒污泥的形成条件、污泥微生物特性以及工艺运行控制参数等方面的定量研究还较少，同时将好氧颗粒污泥运用于实际生产的实例还未见报道[27]。

2 好氧颗粒污泥处理难降解物质的研究现状

Anouk F. Duque等[28]使用序批式反应器（SBR）降解2-氯苯酚。最初三个月，向SBR反应器中间歇地输送含有0.22mM的2-氯苯酚的醋酸盐，此时目标化合物2-氯苯酚没有被生物降解。然后将一种特效菌（能够降解2-氯苯酚的菌株）通过生物强化技术接种到反应器中。此后，向反应器连续15个月输送0.22和0.44mM的2-氯苯酚以及5.9mM醋酸（作为共基质）。2-氯苯酚降解菌被成功培养成好氧颗粒污泥。总体而言，通过接种2-氯苯酚降解菌的生物强化技术后，颗粒污泥展现出高降解性能。此研究表明，在生物处理难降解化合物过程中，生物强化技术是很有必要的。