大型有氧颗粒生物膜:稳定的生物技术,以改善去除和减少污泥产量

科学领域:

• 环境生物技术 环境生物技术
• 废水处理 废水处理
• 微生物生态学 微生物生态学

背景情况:

• 有氧颗粒污泥 (AGS) 是废水处理的一种成熟技术.
• 优化AGS特征,如尺寸和结构,对于提高性能至关重要.
• 聚氨海绵 (PUS) 载体已被探索,以改善生物膜的形成.

研究的目的:

• 研究不同尺寸的聚氨海绵 (PUS) 载体对有氧颗粒生物膜 (AGB) 特性的影响.
• 为了比较大尺寸的AGB (AGB_L) 与10.0毫米的PUS形成的性能与传统的AGS.
• 评估AGB系统的长期稳定性和营养除去效率.

主要方法:

• 三个并行测序批量反应堆运行:控制 (没有载体),小型PUS (3.0毫米) 和大型PUS (10.0毫米).
• 分析了有氧颗粒生物膜 (AGB) 的特性,包括生物质度,沉速度和结构稳定性.
• 在长期运行期间,监测了去除效率 (NH₄⁺-N和总) 和污泥产量.

主要成果:

• 与AGS (3.2g/L和38.6-80.0m/h) 相比,10.0毫米的PUS促进了大尺寸AGB (AGB_L) 的快速形成,其生物质度 (8.5g/L) 和沉速度 (69.2-159.3 m/h) 显著更高.
• AGB_L系统表现出优越的长期结构稳定性,其不稳定系数 (0.004-0.018分钟-1) 比AGS (0.053-0.090分钟-1) 低.
• 对NH₄+-N (99.6 ± 0.4%) 和总 (92.3 ± 2.6%) 实现了优异的去除效率,与AGS (0.14 gVSS/gCOD) 相比,污泥产量较低 (0.05 gVSS/gCOD).

结论:

• 大尺寸的PUS载体显著提高了有氧颗粒生物膜的形成和性能.
• AGBL系统表现出改善的生物质度,沉速度,结构稳定性和营养去除效率.
• 使用大型PUS的AGB_L为实际废水处理应用提供了一个有希望的,可能比传统AGS更有效的生物技术.