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活性污泥法是我國污水處理廠(chǎng)(WWTP)對污廢水生物處理應用最廣泛的工藝。但該工藝存在占地面積大的問(wèn)題,應用范圍受到限制。
好氧顆粒污泥(AGS)是微生物在特定條件下相互聚合形成的結構緊湊、外形規則的微生物聚合體,與傳統的活性污泥法相比更具優(yōu)勢,如占地面積小、沉降性能良好、生物量濃度高、耐有機負荷高且不易發(fā)生污泥膨脹等,有望取代運行百年的活性污泥法,是目前最具潛力的污廢水生物處理技術(shù)。
過(guò)去幾十年中的中試研究與實(shí)際應用案例主要集中在SBR反應器。但該反應器為間歇性進(jìn)水排水,不能連續運行,曝氣時(shí)間長(cháng)、能耗大,運行時(shí)間長(cháng)會(huì )出現污泥解體,同時(shí)處理水量較少,不適于大規模污水處理工程應用。
相比之下,連續流反應器具有更簡(jiǎn)單的操作控制系統,安裝成本低,同時(shí)其連續流動(dòng)模式處理水量大、運行成本低,且目前大多數大型污水廠(chǎng)采用連續流工藝,對連續流狀態(tài)下的AGS研究具有重要的應用價(jià)值。
國內外研究者已對連續流AGS的培養方法、形成過(guò)程、顆?;绊懸蛩?、應用進(jìn)行研究并取得一定成果。
筆者對連續流AGS技術(shù)的發(fā)展現狀進(jìn)行綜述與討論,并提出未來(lái)研究方向,以期為今后連續流AGS工藝的工程化應用與推廣提供一定理論基礎。
1、連續流好氧顆粒污泥的培養及形成
1.1、連續流好氧顆粒污泥培養
K.MISHIMA等首次在連續流好氧升流式污泥床反應器(AUSB)中接種活性污泥成功培養出AGS,但運行條件極其苛刻,必須在純氧條件下運行,且培養出的顆粒污泥不具備脫氮除磷能力。
研究者隨后對AGS的培養方法和形成機理進(jìn)行研究,但未得出統一結論。AGS形成過(guò)程復雜、反應器構型差異及運行穩定性限制了連續流AGS的進(jìn)一步發(fā)展。連續流系統中AGS的培養條件如表1所示。
表1不同類(lèi)型連續流系統中好氧顆粒污泥的培養
由表1可見(jiàn),大部分研究采用人工配水進(jìn)行AGS的培養,且接種污泥類(lèi)型、實(shí)驗培養控制條件及反應器構型差別很大。值得注意的是,連續流AGS對進(jìn)水基質(zhì)有較高的有機物降解能力,可能是由于配水中的有機物容易被微生物吸收利用。
1.2、好氧顆粒污泥顆?;纬蛇^(guò)程
在連續流反應器中AGS的形成是一個(gè)復雜的傳質(zhì)過(guò)程,與傳統AGS相比最主要的區別在于進(jìn)水方式及反應器構造不同,但本質(zhì)上AGS都是微生物在特定情況下發(fā)生的自凝聚。
因此大多數情況下都基于SBR模型進(jìn)行解釋?zhuān)饕邪舛嗑畚锛僬f(shuō)、絲狀菌假說(shuō)、誘導核假說(shuō)、自凝聚假說(shuō)、金屬陽(yáng)離子假說(shuō)、信號分子假說(shuō)、選擇壓驅動(dòng)假說(shuō)。目前AGS培養形成機理中認可度較高的是Yu LIU等提出的四步階段形成假說(shuō),如圖1所示。
圖1好氧顆粒污泥的顆?;纬蛇^(guò)程
首先,微生物在重力或水流推動(dòng)力等的作用力下相互接觸、碰撞形成聚合體;
聚合體在物理、化學(xué)或生物作用力下使微生物發(fā)生相互吸附;
微生物分泌胞外多聚物(EPS)產(chǎn)生生物凝膠作用,形成微生物聚集體;
最后在水流剪切力作用下顆粒污泥的三維結構更加成熟穩定,AGS形成。AGS階段形成假說(shuō)綜合了多種假說(shuō)的研究成果,考慮多種因素之間的作用效果,未限于單方面的實(shí)驗研究成果,但沒(méi)有解釋完整的AGS形成過(guò)程。
2、主要影響因素
開(kāi)發(fā)連續流生物反應器已成為好氧顆粒污泥研究的新趨勢,但在連續系統中很難獲得穩定的好氧顆粒污泥。
以往的AGS參數優(yōu)化研究集中在SBR反應器中,因此有必要研究連續流反應器中好氧顆粒污泥形成主要影響因素,以確定最佳培養方法。
影響好氧顆粒污泥形成及維持穩定的關(guān)鍵影響因素有水力剪切力、HRT、微生物飽食-饑餓期、反應器的構型與運行方式等。
2.1、水力剪切力
在連續流AGS形成過(guò)程中,水力剪切力起到重要作用。水力剪切力一方面可促進(jìn)絮狀污泥相互碰撞進(jìn)行凝聚,同時(shí)加速AGS中的微生物分泌大量EPS加速顆?;纬蛇M(jìn)程,另一方面能夠吹脫顆粒污泥表面多余的絲狀菌,減少污泥發(fā)生膨脹的幾率。
侯典訓等發(fā)現表面氣速(SUAV)為0.8 cm/s時(shí),連續運行條件下可形成AGS,平均粒徑在1~2 mm,對COD的去除率達到90%以上,連續水力剪切力對連續流中AGS的形成起到關(guān)鍵促進(jìn)作用。
Jiaheng ZHOU等在一種改進(jìn)的連續流反應器中提供較低的表面上流空氣速度,運行40 d后好氧造粒平均粒徑>1 mm,沉降速度在40 m/h,對COD和NH4+-N去除率分別約為96%、94%。該研究認為在連續流系統中,EPS對于維持固定化細胞群落的結構完整性起到至關(guān)重要的作用,而EPS的產(chǎn)生與剪切力密切相關(guān)。盡管該連續流系統具有很好的有機物降解能力,但這種改進(jìn)的連續流裝置操作流程較復雜,不適于實(shí)際工程中的應用推廣。
綜上可見(jiàn),水力剪切力主要影響AGS的穩定性。在連續流中培養AGS,液體流動(dòng)提供的推動(dòng)力、顆粒之間的碰撞剪切和氣泡提供的剪切力是AGS形成的關(guān)鍵因素。
2.2、水力停留時(shí)間(HRT)
在連續流AGS反應器中,HRT很大程度決定顆粒污泥的穩定性以及造粒能否成功,主要原因在于連續流反應器有內部沉降區時(shí),HRT與基于沉降速度的選擇壓力直接相關(guān)。只有顆粒污泥的沉降速度大于水流上升速度時(shí),顆粒污泥才會(huì )沉降并保留在反應器內。因此,HRT是實(shí)現泥水分離的關(guān)鍵控制因素。
張?chǎng)┑妊芯苛薍RT對CSTR連續流反應器中AGS穩定性的影響,發(fā)現HRT>4 h時(shí)微生物生態(tài)結構系統保持穩定的平衡;當HRT由4 h提高至15 h時(shí)反應器的硝化性能增強,而HRT減少會(huì )加速AGS的形成,并最終確定最佳HRT為8 h。
魯磊等在合建式連續流反應器中以實(shí)際生活污水為進(jìn)水基質(zhì),研究HRT對AGS脫氮除磷與顆粒污泥穩定性的影響,發(fā)現HRT對污泥硝化有影響,HRT為7.5 h時(shí)對有機物的去除率最高。
李冬等采用缺氧/好氧兩級連續流系統,以實(shí)際生活污水為進(jìn)水基質(zhì),研究曝氣強度和HRT對連續流AGS系統的影響,發(fā)現HRT對連續流系統的影響更大。
Chunli WAN等考察連續流好氧顆粒污泥床中HRT對部分硝化速率的影響,發(fā)現在HRT分別為7.2、12 h的2個(gè)反應器中氨氮和亞硝酸鹽的去除率均超過(guò)90%,HRT為2.4 h時(shí)反應器性能惡化,去除率較低,同時(shí)發(fā)現HRT對微生物群落也有顯著(zhù)影響。
根據上述研究結果,可得出HRT是影響連續流系統運行穩定和有機物降解率的重要因素。
盡管也有報道指出在連續流系統中較低HRT能夠形成AGS,可能是由于過(guò)短的HRT會(huì )抑制懸浮微生物的生長(cháng),但根據水力選擇壓理論,HRT過(guò)短時(shí)會(huì )不可避免地造成接種污泥無(wú)法在相應時(shí)間內充分沉降而出現跑泥現象,使得沉降性能良好的絮狀污泥被沖出反應器,系統內污泥濃度降低,有機物降解率下降,難以聚集形成AGS。
若選擇的HRT較長(cháng)則可能導致污泥處于內源呼吸階段而降低污泥生長(cháng)速度,因此需選擇和控制合適的HRT,以保障微生物的生長(cháng)與繁殖。
2.3、微生物飽食-饑餓期
微生物以外部基質(zhì)進(jìn)行生長(cháng)的階段稱(chēng)為飽食期,以?xún)炔炕|(zhì)生長(cháng)的階段則稱(chēng)為饑餓期。傳統SBR反應器中基質(zhì)濃度處于貧富交替的環(huán)境,表現為反應器運行剛開(kāi)始處于基質(zhì)豐富狀態(tài),此時(shí)微生物迅速繁殖;
隨著(zhù)微生物的消耗,基質(zhì)濃度開(kāi)始降低并轉變?yōu)樨毞顟B(tài)。在這種飽食-饑餓交替的條件下微生物會(huì )分泌大量EPS,這些EPS保留在反應器內有利于顆粒的聚集吸附并加速顆粒污泥的形成。
飽食-饑餓條件的交替會(huì )抑制絲狀微生物的繁殖,而有利于絮凝細菌的生長(cháng)。
但連續流反應器培養AGS時(shí)很難創(chuàng )造這種飽食-饑餓期,主要是由于連續流系統的底物常被微生物消耗,因此整個(gè)進(jìn)水基質(zhì)濃度處于相對較低的底物濃度水平。如何在連續流反應器中創(chuàng )造該條件成為技術(shù)難點(diǎn)。
S.F.CORSINO等在連續流膜生物反應器中培養AGS并研究顆粒污泥的穩定性,發(fā)現微生物飽食-饑餓期是維持連續流系統中AGS穩定性的必須保證的關(guān)鍵因素。接種成熟AGS到反應器內,在連續流操作下顆粒污泥很快失去結構穩定性,絲狀菌使污泥變得松散,不穩定聚集體形成,通過(guò)間歇喂養后AGS的穩定性顯著(zhù)提高。
Jiaheng ZHOU等在改性連續流系統中采用塞流工藝,通過(guò)“從左到右”和“從右到左”的流動(dòng)模式來(lái)創(chuàng )造飽食-饑餓期,成功實(shí)現了好氧造粒,其認為飽食-饑餓期對污泥顆?;鸬街匾饔?。
同樣地,Yewei SUN等設計了一種具有10個(gè)串聯(lián)擋板塞流生物反應器,可實(shí)現進(jìn)水由高到低的底物濃度,提供飽食和饑餓階段,在連續流動(dòng)中成功實(shí)現好氧造粒。J.H.TAY等研究發(fā)現周期性的飽食-饑餓方式是顆粒污泥形成的關(guān)鍵因素。其認為飽食-饑餓期會(huì )引起微生物表面特性的變化,促進(jìn)微生物聚集形成大的微生物聚集體,然后在水力剪切力條件下形成顆粒狀污泥。
微生物飽食-饑餓期在污泥顆?;^(guò)程中具有十分重要的作用,在連續流系統中實(shí)現微生物飽食-饑餓期成為好氧制粒及穩定運行的關(guān)鍵。
2.4、反應器的構型及運行方式
近年來(lái)有研究報道了連續流AGS反應器的優(yōu)化和設計,但其結構和運行方式復雜且穩定性差,設計思路也基于傳統培養AGS的關(guān)鍵因素進(jìn)行設計,對于實(shí)際工程應用仍有挑戰性。
牛姝等以城市實(shí)際污水為進(jìn)水基質(zhì)接種絮狀污泥,采用逐級遞增負荷的運行方式在連續流氣提式好氧顆粒污泥流化床反應器(CAFB)中馴化培養AGS,反應器運行6 d可觀(guān)察到AGS形成;但運行32 d時(shí)大量絲狀菌生長(cháng)繁殖發(fā)生污泥膨脹現象,僅運行36 d反應器關(guān)閉。由此看出CAFB反應器雖然能基于三相分離器提供選擇壓力實(shí)現泥水分離和高剪切力驅動(dòng)生物顆??焖傩纬?,但也存在運行不穩定等問(wèn)題。
CAFB反應器示意圖如圖2所示,主要由升流區、降流區及氣液固三相分離區組成。
升流區底部安裝曝氣裝置向升流區混合液提供水力剪切力,使升流區混合液向上流動(dòng),降流區混合液向下流動(dòng),且混合液流至反應器底部經(jīng)過(guò)三相分離區時(shí),曝氣氣體、污泥及液體在此處分離,氣體從裝置口溢出,上清液從出水口排出,污泥隨升流區至降流區的循環(huán)過(guò)程在降流區沉降并回流至升流區,混合液又自升流區—降流區—升流區循環(huán)流動(dòng)。
此類(lèi)連續流反應器能夠造粒的關(guān)鍵在于以持續的液相剪切力代替SBR反應器的氣相剪切力強化顆??焖倬奂?,同時(shí)基于三相分離器實(shí)現良好的泥水分離,避免造粒過(guò)程中污泥大量流失。
圖2連續流氣提式好氧顆粒污泥流化床反應器
賀鵬鵬采用連續流網(wǎng)板反應器歷經(jīng)30 d成功培養出平均粒徑為2.5 mm的AGS,發(fā)現連續流網(wǎng)板反應器可加快顆?;勰嘈纬刹⒕S持穩定運行。反應器示意圖如圖3所示。
原水從反應器底部進(jìn)水,在水流和上升氣流作用下由好氧區進(jìn)入厭氧區,之后在重力作用下進(jìn)入好氧及缺氧區,最后進(jìn)入AGS形成與處理區。實(shí)現連續流AGS造粒的關(guān)鍵主要在于網(wǎng)板反應器能夠改善水力條件。
網(wǎng)板為微生物的生長(cháng)繁殖提供載體,在表面形成生物膜,隨著(zhù)網(wǎng)孔面積的逐漸減小,水流穿過(guò)網(wǎng)板的速度增大,進(jìn)而導致水流剪切力逐漸增加。
在水力剪切力作用下生物膜破碎成微生物碎片,之后成為AGS核心,從而促使AGS形成。但運行到43 d時(shí),AGS因絲狀菌過(guò)度生長(cháng)出現解體現象,此后通過(guò)階梯式提升進(jìn)水有機負荷可有效抑制絲狀菌膨脹。
圖3連續流網(wǎng)板反應器
Jinte ZOU等設計了一種雙區沉淀池,采用真實(shí)低強度城市廢水作為進(jìn)水基質(zhì),以氣提回流污泥方式實(shí)現連續流AGS造粒,如圖4所示。
原水從進(jìn)水口進(jìn)入到曝氣池,混合液在第一沉淀區和第二沉淀區進(jìn)行污泥選擇和泥水分離。反應器運行時(shí),沉降性能較好、密度較大的AGS在第一沉淀池得到有效沉降,并經(jīng)氣提式回流系統完整保留在曝氣池內繼續生長(cháng),而沉降性能較差、密度較小的絮狀輕污泥則被選擇至第二沉淀區內進(jìn)行泥水分離,從出水口排出。
整個(gè)污泥經(jīng)過(guò)雙區沉淀池“生長(cháng)—選擇—生長(cháng)”的循環(huán),逐步實(shí)現污泥顆?;?。雙區沉淀池的污泥篩選機制為AGS的形成提供了需要的選擇壓,促進(jìn)雙區沉淀池連續流反應器中AGS的顆?;?。
同時(shí),氣提式污泥回流系統很好地避免了傳統機械污泥回流泵對顆粒污泥結構穩定性的破壞,通過(guò)設置外部沉淀池實(shí)現泥水分離,對于連續流反應器的設計和應用有重要參考價(jià)值。
圖4雙區沉淀池連續流反應器
反應器的運行方式對連續流系統培養AGS也有很大影響。張瑞環(huán)等研究了進(jìn)水運行模式對AGS污泥特性的影響,發(fā)現運行模式從序批式變?yōu)檫B續流時(shí),污泥含量降低、沉降性能下降,優(yōu)勢種群也發(fā)生演替。
明爐發(fā)考察了連續流動(dòng)態(tài)生物膜反應器(DMBR)中進(jìn)水運行方式(間歇進(jìn)水、連續進(jìn)水)對AGS特性的影響,發(fā)現連續進(jìn)水條件下絲狀菌生長(cháng)旺盛,顆粒污泥結構出現松散;在有機物去除方面,間歇運行方式對TN和TP的去除率高于連續運行模式,但對于COD的去除2種運行模式相差不大。
沈耀良等在連續流完全混合反應器(CSTR)中培養AGS,發(fā)現不同進(jìn)水方式下有機物的去除效果相差不大,但采用重力流進(jìn)水方式時(shí)較早出現AGS,且運行效能高于恒定流進(jìn)水方式。
Shuai LI等評估了時(shí)間與空間的間歇運作模式對同步硝化、反硝化和除磷連續流顆粒系統的影響。結果表明,在時(shí)間間歇運作模式下脫氮除磷的性能優(yōu)于空間間歇運作模式。
2.5、其他因素
影響連續流AGS顆?;M(jìn)程及穩定性的因素很多,還包括有機負荷(OLR)、溶解氧濃度(DO)、接種污泥類(lèi)型等。
OLR不僅可表征污水處理設施的處理能力,還是影響連續流AGS反應器穩定性與顆粒污泥形成時(shí)間的重要運行參數之一。低OLR下微生物生長(cháng)緩慢,高OLR下微生物會(huì )快速生長(cháng)繁殖,但過(guò)高的OLR不利于加速顆?;M(jìn)程。
宋澤洋考察了進(jìn)水OLR對連續流AGS反應器的影響,發(fā)現反應器運行到40 d、進(jìn)水COD增至1 600 mg/L時(shí),連續流系統會(huì )因絲狀菌膨脹而失去穩定性,并認為該連續流反應器極限承受COD的負荷為4.51 kg/(m3·d)。
Bei LONG等研究了AGS在循環(huán)好氧顆粒反應器(CAGR)中對OLR的耐受性,發(fā)現OLR<15 kg/(m3·d)時(shí)AGS能保持其結構穩定性;OLR增至18 kg/(m3·d)時(shí)AGS逐漸解體,最終導致系統崩潰;并從實(shí)驗中觀(guān)察到AGS解體主要歸因于顆粒內核的不穩定。
DO是影響連續流系統中顆粒污泥穩定性和粒徑的重要影響參數,一方面是因為DO可提供顆粒污泥中微生物生長(cháng)繁殖所需的條件,另一方面DO對顆?;磻鬟\行性能、顆粒粒徑、脫氮效率、硝化能力、種群群落分布等都有一定影響。
在低DO條件下,AGS因粒徑較大、結構致密存在DO傳質(zhì)限制,導致顆粒內部微生物死亡,最終出現AGS解體,因此低DO可能會(huì )限制AGS的生長(cháng),進(jìn)一步影響AGS結構及穩定性。傳統SBR培養AGS的結果表明,較高的DO有利于好氧造粒,主要是因為高濃度DO會(huì )使菌膠團細菌與絲狀菌相互競爭,絲狀菌生長(cháng)繁殖受到抑制。
也有報道指出,DO<2.5 mg/L時(shí)傳統SBR反應器中不會(huì )出現AGS,原因主要是較低DO下絲狀菌會(huì )大量繁殖,導致顆粒污泥解體。但Xiangjuan YUAN等在低DO條件下(0.3~0.6 mg/L)于連續流反應器中經(jīng)過(guò)27 d成功培養出平均粒徑在2.5 mm的顆粒污泥。從經(jīng)濟角度來(lái)看,高曝氣量會(huì )導致運行成本增加,這也是限制AGS技術(shù)實(shí)際應用的一個(gè)重要原因。
研究者培養連續流AGS的接種污泥一般為絮狀污泥、厭氧污泥、成熟AGS等。接種污泥類(lèi)型主要影響連續流AGS顆?;M(jìn)程時(shí)間,但一定程度上也會(huì )影響顆粒污泥的理化性質(zhì)。
Xin XIN等采用連續流反應器處理低碳氮比城市污水,接種反硝化細菌TN-14污泥,40 d后成功培養出平均粒徑在0.5~2.0 mm的棕黃色AGS。
接種反硝化細菌TN-14污泥具有較高的合成胞外蛋白PN的能力,能進(jìn)一步增加微生物分泌EPS的含量。對于接種微生物種類(lèi)多的污泥,反應器開(kāi)始運行階段能夠快速適應污廢水的生長(cháng)條件,且培養出的AGS具有該微生物種類(lèi)豐富的多樣性。
3、連續流好氧顆粒污泥的應用及技術(shù)差距
3.1、應用情況
連續流AGS技術(shù)在污廢水處理領(lǐng)域受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。一方面是因為連續流處理污廢水仍是我國絕大多數城鎮污水處理廠(chǎng)選擇的進(jìn)水運行方式,另一方面,連續流AGS培養運行成本低、經(jīng)濟效益高。目前連續流AGS技術(shù)已在多種實(shí)際污廢水中開(kāi)展試驗研究,如氯化芐廢水、實(shí)際生活污水、黃連素廢水等,具體處理效果如表2所示。
表2連續流好氧顆粒污泥在實(shí)際污廢水處理中的應用
由表2可見(jiàn),在連續流反應器中成功培養AGS處理實(shí)際污廢水的應用報道目前尚處于中試水平。
連續流AGS工藝可以處理不同類(lèi)型的污廢水,具有處置難處理實(shí)際工業(yè)廢水的潛力。
雖然在連續進(jìn)水運行條件下,整個(gè)反應器的基質(zhì)濃度通常低于實(shí)際進(jìn)水濃度,避免進(jìn)水高有機負荷對顆粒污泥的沖擊,但仍存在反應器啟動(dòng)時(shí)間長(cháng)、能耗高,絲狀菌大量繁殖,污泥解體等突出問(wèn)題,若應用到實(shí)際工程還需進(jìn)一步探索。
3.2、技術(shù)差距
連續流AGS技術(shù)具有廣闊的應用前景。實(shí)現連續流AGS一直是研究者追求的目標,但目前連續流AGS技術(shù)大多數停留在實(shí)驗室階段。
限制該技術(shù)發(fā)展的瓶頸主要有以下幾點(diǎn):
(1)較多學(xué)者嘗試在連續流中培養AGS,但大部分使用的是人工配水。與配水不同,來(lái)自市政或工業(yè)的污水成分復雜,有機負荷波動(dòng)較大,會(huì )導致微生物生長(cháng)受限,對于顆粒污泥培養、反應器啟動(dòng)及運行穩定都有挑戰性。
AGS在連續流反應器處理實(shí)際污廢水的中試和應用將成為未來(lái)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
(2)連續流系統中的AGS培養和系統運行穩定性經(jīng)驗缺乏,尤其是長(cháng)時(shí)間連續流運行下AGS的穩定性有待進(jìn)一步考量。
目前絕大多數實(shí)際應用報道的連續流AGS都是在SBR中培養成熟,隨后接種到CFR內,因而難以評價(jià)反應器的可行性與可靠性。盡管能夠減少生物反應器的啟動(dòng)時(shí)間,但操作較復雜、去除效果較差,連續運行幾天后普遍觀(guān)察到顆粒污泥解體現象。AGS作為一種稀缺資源大量接種對于實(shí)際工程的應用似乎不經(jīng)濟。
連續流與SBR工藝最大的區別在于進(jìn)水方式及反應器構造不同。與傳統的AGS在SBR中培養反應器的單一性相比,連續流培養好氧顆粒污泥反應器的構型設計呈現多樣性,但大多數設計還是基于SBR反應器的特點(diǎn),如設置沉淀選擇壓、創(chuàng )造微生物的飽食-饑餓期、實(shí)現良好的泥水分離機制等。這些設計理念的差異導致連續流反應器構型千差萬(wàn)別,無(wú)規律可循,難以重復和推廣。
目前還沒(méi)有學(xué)者比較現有連續流AGS反應器的運行性能,指出最適培養AGS的連續流反應器。設計適合AGS長(cháng)期穩定運行的連續流反應器也是該技術(shù)發(fā)展的難點(diǎn)。
(3)盡管近幾年研究者從連續流AGS形成的主要影響因素出發(fā),尋求反應器最佳運行工況,以期找出短時(shí)間內培養出性能優(yōu)良AGS的方法,但有關(guān)連續流AGS的形成機理尚不明確,影響因素眾多。在連續進(jìn)水條件下維持顆粒污泥穩定及反應器啟動(dòng)時(shí)間較長(cháng)仍是該技術(shù)的發(fā)展瓶頸。
同時(shí),能否調控AGS的形成、信號分子在污泥顆?;械淖饔脵C理尚未明確,如何表征連續流中造粒成功顆粒粒徑及微生物的特性等未得到深入研究。反應器運行到后期出現絲狀菌導致的污泥解體問(wèn)題亟待解決。
對于未來(lái)工程化的應用,必須在基于反應器長(cháng)期運行穩定和快速啟動(dòng)這2個(gè)基礎條件下,對整個(gè)連續流系統綜合考量,且未來(lái)連續流反應器的設計應盡可能基于現有污水廠(chǎng)處理設施進(jìn)行改造,以降低造價(jià)成本。
4、結語(yǔ)與展望
連續流AGS技術(shù)已成為污廢水處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一,但該技術(shù)在工業(yè)化連續流反應器中尚未應用。
最主要的限制原因為連續流系統中培養AGS的影響因素多且不易有效控制、造粒時(shí)間長(cháng)、實(shí)際運行很難長(cháng)時(shí)間保持反應器的運行穩定性。
如何有效控制培養影響因素,改良連續流反應器的構造設計,實(shí)現快速啟動(dòng)AGS反應器處理實(shí)際污廢水,并保持長(cháng)期運行穩定,是該技術(shù)工程化推廣必須解決的關(guān)鍵。
相信隨著(zhù)研究的不斷深入,研究者能設計出適合AGS長(cháng)期穩定運行的連續流反應器。
未來(lái)不僅能實(shí)現連續流AGS工藝在城鎮污水處理工程中的應用,還能實(shí)現污水變廢為寶,著(zhù)眼于資源利用與回收。
(來(lái)源:《工業(yè)水處理》2022年第4期)