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好氧颗粒污泥的培养及其工艺研究

作　者: 张鉴达
导　师: 李善评
学　校: 山东大学
专　业: 环境工程
关键词: 好氧颗粒污泥 SBR反应器 微生物相 动力学参数
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 549次
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内容摘要


好氧颗粒污泥的研究主要是来自于厌氧污泥的颗粒化，近些年国内外学者认识到在好氧环境下，由于微生物的自凝聚性质，污泥也可以颗粒化。本论文在两套结构相同的SBR反应器中，利用人工配制的模拟废水，分别接种絮状活性污泥和厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥。通过控制COD有机负荷、水力停留时间、表面上升气体流速等条件，两反应器在运行45d后，均成功培养出了好氧颗粒污泥。 两反应器在运行过程中保持相同的操作条件，当COD负荷为3.95～4.06kg/（m3·d）、表面上升气体流速为0.0218m/s、水力停留时间为6h时，两反应器内形成了成熟的好氧颗粒污泥——好氧颗粒污泥1和好氧颗粒污泥2。在培养过程中通过监测出水COD、TN、TP，分析了两反应器内污泥颗粒化过程中的生物降解能力的变化情况，并研究了不同接种污泥形成好氧颗粒污泥的过程差异。 好氧颗粒污泥1和好氧颗粒污泥2的污泥比重分别为1.004和1.006，含水率分别为98.3％和97.2％，比好氧速率分别为22.39gO2kgMLSS-1h-1和19.00gO2kgMLSS-1h-1。利用光学显微镜对两种好氧颗粒污泥进行观察，发现：好氧颗粒污泥1呈黄色，直径为2～5mm，周围有大量丝状菌繁殖，结构有些蓬松；而好氧颗粒污泥2也呈黄色，粒径比好氧颗粒污泥1略小，但是结构更加密实，周围没有丝状菌生长。利用扫描电镜观察好氧颗粒污泥1和2的微观结构发现：好氧颗粒污泥1中存在这大量的丝状菌，丝状菌之间相互缠绕，构成了好氧颗粒污泥的骨架，这些丝状菌的直径为3～4μm，同时可观察到大量球菌存在，球菌的直径约为0.6μm左右；而好氧颗粒污泥2主要由排列规则的球菌和杆菌构成，杆菌的长为1.8～2.4μm，直径为1μm左右，球菌直径为0.6～0.9μm，略大于好氧颗污泥1中的球菌直径。 论文研究了好氧颗粒污泥1和好氧颗粒污泥2的动力学差异，研究表明：好氧颗粒污泥1和2的降解动力学参数Vmax值分别为1.20h-1和1.05h-1，Ks值分别为485mg/L和336mg/L；好氧颗粒污泥1和2的生长动力学参数Y值分别为0.156kg/MLVSS/kgCOD和0.157kgMLVSS/kgCOD，Kd值为0.030d-1和0.028d-1。 通过在曝气强度为400L/h，200L/h，60L/h工况下分别测定反应器内溶解氧，

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
第一章 绪论  9-19
  1.1 微生物颗粒化技术  9-11
    1.1.1 生物自凝聚现象  9
    1.1.2 厌氧污泥颗粒化技术  9-10
    1.1.3 好氧污泥颗粒化技术  10
    1.1.4 微生物颗粒化的优点  10-11
  1.2 好氧颗粒污泥国内外研究进展  11-15
    1.2.1 国外研究进展  11-14
    1.2.2 国内研究进展  14-15
  1.3 好氧污泥颗粒化的影响因素  15-17
    1.3.1 COD负荷  15
    1.3.2 进水水质  15-16
    1.3.3 沉降时间及沉降速度  16
    1.3.4 水力停留时间  16
    1.3.5 流体剪切力  16-17
    1.3.6 接种污泥  17
  1.4 好氧颗粒污泥的性质  17-19
    1.4.1 好氧颗粒污泥的形态  17
    1.4.2 沉淀性能  17-18
    1.4.3 比重  18
    1.4.4 比耗氧速率  18-19
第二章 SBR反应器中好氧颗粒污泥的培养研究  19-37
  2.1 试验装置和方法  19-23
    2.1.1 试验装置  19-20
    2.1.2 试验方法  20-22
    2.1.3 试验用水  22
    2.1.4 接种污泥  22-23
    2.1.5 试验项目及监测方法  23
  2.2 SBR Ⅰ中絮状活性污泥向好氧颗粒污泥转化过程的研究  23-30
    2.2.1 污泥颗粒化过程分析  23-27
    2.2.2 污泥颗粒化过程中生物降解能力的变化分析  27-30
  2.3 SBR Ⅱ中厌氧颗粒污泥向好氧颗粒污泥转化过程的研究  30-35
    2.3.1 污泥颗粒化过程分析  30-32
    2.3.2 污泥颗粒化过程中生物降解能力的变化分析  32-35
  2.4 好氧颗粒污泥形成过程及其机型分析  35-36
    2.4.1 絮状活性污泥为接种污泥形成好氧颗粒污泥的过程及其机理分析  35-36
    2.4.2 厌氧颗粒污泥为接种污泥形成好氧颗粒污泥的过程及其机理分析  36
  2.5 本章小结  36-37
第三章 好氧颗粒污泥的性状研究  37-44
  3.1 好氧颗粒污泥微生物相观察  37-40
    3.1.1 光学显微观察  37-38
    3.1.2 扫描电镜观察  38-40
  3.2 好氧颗粒污泥的比重  40-41
    3.2.1 试验目的  40
    3.2.2 试验仪器与方法  40
    3.2.3 试验结果与分析  40-41
  3.3 好氧颗粒污泥的含水率  41
  3.4 好氧颗粒污泥的比耗氧速率  41-43
    3.4.1 试验目的  41
    3.4.2 试验设备方法  41-42
    3.4.3 试验结果与分析  42-43
  3.5 本章小结  43-44
第四章 好氧颗粒污泥动力学研究  44-55
  4.1 基质降解动力学研究  44-51
    4.1.1 理论基础  44-46
    4.1.2 试验方案  46-47
    4.1.3 试验结果与分析  47-51
  4.2 污泥增长动力学研究  51-54
    4.2.1 理论基础  51
    4.2.2 试验方案  51-52
    4.2.3 试验结果与分析  52-54
  4.3 本章小结  54-55
第五章 好氧颗粒污泥处理模拟废水的周期反应特性  55-69
  5.1 试验目的  55
  5.2 试验方法和设备：  55
    5.2.1 试验方法  55
    5.2.2 试验设备  55
  5.3 试验结果与分析  55-67
    5.3.1 反应器内溶解氧的变化规律  55-58
    5.3.2 SBR反应器去除污染物的周期反应特性  58-67
  5.4 本章小结  67-69
第六章 研究展望  69-70
第七章 结论  70-71
参考文献  71-75
附录  75-77
致谢  77-78
攻读硕士学位期间所发表的学术论文  78-79
学位论文评阅及答辩情况表  79

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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