来自试点规模膜生物反应器的有氧颗粒污泥的剪切稳定性的评估:建立定量方法

科学领域:

• 环境工程 环境工程
• 生物技术是生物技术.
• 废水处理 废水处理

背景情况:

• 有氧颗粒污泥 (AGS) 对于高效的废水处理至关重要.
• 评估AGS的剪切稳定性对于保持处理效率至关重要.
• 目前用于评估AGS剪切稳定性的现有方法缺乏定量精度.

研究的目的:

• 建立一个定量方法来评估有氧颗粒污泥 (AGS) 的切割稳定性.
• 通过试点规模的膜生物反应器 (MBR) 来使用成熟的AGS来验证拟议的方法.
• 确定影响AGS剪切稳定性的关键因素,并提出新的表征指数.

主要方法:

• 在剪切应力下的颗粒大小分布 (GSD) 变化的定量分析.
• 开发了一个指数模型,将剪切时间与GSD峰值面积变化 (ΔS) 相关联.
• 限制颗粒大小 (LGS) 的定义和特征及其与剪切稳定性参数的相关性.
• 研究细胞外聚合物物质 (EPS) 中的自由Ca2+和多糖 (PS) 对颗粒性质的作用.

主要成果:

• GSD (ΔS) 峰值面积的变化率与剪切时间 (R2≥0.76) 呈指数关系,作为剪切稳定性的指示指数.
• 限制颗粒大小 (LGS),定义为切割后的平衡大小,与参数"a" (R2=0.92) 有很高的相关性.
• 影响物中的自由Ca2+与EPS中的多糖化物 (PS) 相互作用,增强了Young的模量和剪切稳定性 (R2=0.99对于Young的模量和参数"a").
• 参数"a"与 ΔS (R2=1.00) 和湿密度 (R2=0.99) 显示出强烈的相关性,验证了定量方法的可行性.

结论:

• 一种基于GSD变化的新型定量方法有效评估了AGS剪切稳定性.
• 限制颗粒大小 (LGS) 和参数"a"是AGS剪切稳定性的可靠指标.
• (Ca2+) 通过影响EPS组成和颗粒性质,在增强AGS剪切稳定性方面发挥着重要作用.