基于以fe(oh)3絮体为晶核的好氧颗粒污泥的培养及脱氮性能研究

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1、学校代码:10255学号:2161442硕士学位论文DONGHUAUNIVERSITYMASTER’SDISSERTATION基于以Fe(OH)3絮体为晶核的好氧颗粒污泥的培养及脱氮性能研究StudyonAerobicGranularSludgeCultureandPerformanceBasedonFe(OH)3Nucleation学科专业：环境工程作者姓名：刘头水学号：2161442指导老师：刘振鸿答辩日期：2018年05月27日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所

2、取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密

3、□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月东华大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注上基于以Fe(OH)3絮体为晶核的好氧颗粒污泥的培养及脱氮性能研究基于以Fe(OH)3絮体为晶核的好氧颗粒污泥的培养及脱氮性能研究摘要好氧颗粒污泥（Aerobicgranularsludge，AGS）是微生物细胞通过一系列的物理、化学、生物等作用自我形成的具有较大粒径的凝聚体，与普通的活性污泥相比，AGS具有沉降性能好、生物量浓度高及较强的抗冲击负荷等特点。但其机理至今尚不清楚，并且需要数周甚至数月才能从常规活性污泥中形成，这是阻碍好氧颗粒被

4、广泛应用的瓶颈之一。铁是微生物生命活动必需的一种基本元素，在生物氧化中起着电子传递作用，而且细菌产生的胞外高分子(EPS)也能和铁发生作用。因此，本论文在利用晶核培养AGS的理论基础上，研究投加Fe(OH)3絮体作为颗粒污泥晶核的好氧颗粒污泥的培养及性能研究。试验采用气提式间歇反应器(SBAR，SequencingBatchAirliftReactor)进行自动进出水运行。培养所需进水分别以蔗糖、NH4Cl、KH2PO4等营养物质为碳源、氮源、磷源的模拟生活污水。研究结果表明：（1）在SBAR反应器中，通过分别投加污泥质量比为3%（R2）、5%（R3）、7%（

5、R4）的Fe(OH)3絮体作为好氧颗粒污泥造粒晶核，与不进行处理的空白对照组（R1）在颗粒化进程上对比发现，对照I基于以Fe(OH)3絮体为晶核的好氧颗粒污泥的培养及脱氮性能研究组、3%组、5%组、7%组四组反应器系统实验颗粒化时间分别为35d、31d、27d、27d。可见额外投加Fe(OH)3絮体作为好氧颗粒污泥造粒晶核可以缩短好氧颗粒污泥的培养时间，从而在一定程度上提高了工程效率。（2）污泥颗粒化过程中，分别定期对4组反应器中污泥浓度（MLSS）、污泥沉降性能（SVI）、污泥粒径、污泥微生物活性等进行监测，以表征AGS的生长状况及性能。得到4组反应器污泥浓

6、度均稳定在8.7mg/L以上，其中Fe(OH)3含量为5%的R3污泥浓度最高，为9.2mg/L，对照组R1最低，为8.75mg/L；同时R3颗粒污泥在沉降性能上也优于其他三组，其SVI值为19.5mL/g，而R1、R2、R4则分别为22.2mL/g、20.1mL/g、22.6mL/g；颗粒污泥成熟后，污泥粒径均达到0.6mm，其中R3、R4略大于R1、R2。定期监测污泥脱氢酶活性（TTC）发现，污泥颗粒化期间，脱氢酶活性增长迅速，颗粒污泥成熟后，不发生明显变化，同时，发现低含量（5%以下）的Fe(OH)3对TTC有促进作用，高于5%后则表现为抑制活性的效果。（

7、3）通过对颗粒污泥的日常镜检中可以看出，投加Fe(OH)3絮体培养的颗粒污泥（R2、R3、R4）颗粒圆度及完整度要高于对照组R1，随机选取反应器中成熟的好氧颗粒污泥，将其从中间剖开，使用显微镜放大40倍观察内部结构，发现投加Fe(OH)3絮体的颗粒污泥内部有暗红色的Fe(OH)3絮体。而对照组内部无特殊颜色层次。（4）为了更好的培养相互处理性能良好的AGS，在常规培养阶II基于以Fe(OH)3絮体为晶核的好氧颗粒污泥的培养及脱氮性能研究段，保持进水C:N:P=100:10:1。污泥颗粒化成功前，维持进水COD浓度在660mg/L左右，颗粒化成功后进水COD浓度

8、维持在880mg/L。最终COD、TN