基于污泥减量的悬浮填料A2/O工艺生物种群特性研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

目前活性污泥法是处理生活污水的主要有效途径，但缺点是易产生大量的剩余污泥，增 加了各污水厂的处理污水的成本。活性污泥法最大的弊端就是产生大量的剩余污泥。据报道，传统活性污泥法中每去除 1kg的bod5就要产生 15～100l含水率为 95％的剩余污泥。 1998 年我国已将废水处理污泥收入《国家危险废物名录》。随着污水排放量的增加和污水处理技术的普及，剩余污泥的产量将继续增加。这些剩余污泥中含有无数的不稳定物质和许多有毒有害的物质，不妥善的处理的话会对自然环境造成巨大的危害。处理这些污泥的费用又 极高，据统计其费用占整个污水处理厂总投资成本的25﹪- 65﹪。如何正确又经济的解决这 一问题是国内外污水处理厂的难题之一，因此研究污泥减量技术具有重要意义。

国内外学者针对污泥减量技术进行了大量研究,主要包括括交替好氧-厌氧法(osa)、高温好氧消化法、延时曝气法、投加解偶剂法、臭氧氧化法等,但开发出的技术存在能耗大,容易引发二次污染等缺点,使污水处理和运行管理变得复杂。利用污泥原位减量技术进行污泥减量作为一种绿色的清洁技术,不但能大幅度的减少污泥量,而且还具有减少后续处理工艺投资、降低能耗和运行费用、没有副产物以及对环境不产生二次污染等优点。而原位污泥减量技术中,以生物膜技术和膜生物法研究较广。在生物膜上生长繁育的生物中，动物性营养一类者所占比例较大，微型动物的存活率亦高，在生物膜上能够栖息高次营养水平的生物，在捕食性纤毛虫、轮虫类、线虫类之上还栖息着寡毛类和昆虫，因此，在生物膜上形成的食物链要长于活性污泥上的食物链。正是这个原因，在生物膜处理系统内产生的污泥量也少于活性污泥处理系统。

活性污泥和生物膜复合工艺的发展历史均较为久远，并且随处理出水水质要求的不同，人们对其关注点也不同。随着人们对氮和磷所引起的富营养化问题的重视，活性污泥和生物膜复合工艺在污水脱氮除磷方面的应用也越来越引起研究人员的重视。尤其是在用此复合工艺对超负荷或不具有生物脱氮除磷的活性污泥处理厂进行扩容改造的研究和应用方面，众多科研技术人员作了较多的工作。而在复合式工艺污泥减量研究方面，投加悬浮填料 a2/o工艺污泥龄srt=15～20d左右，在得到较好硝化和去除有机物效果同时，污泥产率系数低于传统a2/o处理工艺污泥产率系数，污泥产量较活性污泥法能够减少20%～40%。复合式工艺作为根源于活性污泥和生物膜工艺的新型工艺,以往的工作更多地偏重用模型试验来研究其对特定系统处理效能的提高程度,而从现有的活性污泥和生物膜理论出发,对复合式工艺理论进行全面分析的尚不充分,这限制了复合式工艺向更深层次的发展。比如在研究污泥减量方面，众多研究人员仅注重于复合式a2/o具有污泥减量效果，或者仅运用传统的微生物研究研究方法对污泥的微生物相做简单的显微镜镜检等，而运用基因克隆文库、聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，pcr）、荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization，fish）、real-time pcr定量测定技术以及梯度凝胶电泳（denaturing/temperature gradient gel electrophoresis，dgge/tgge）等分子生物学手段对添加填料前后其工艺污泥生物种群特性变化特征作研究尚不多见。

2. 研究的基本内容与方案

本论文以悬浮填料a/a/o工艺为切入点，模拟悬浮填料a/a/o工艺，按照污泥减量的最佳工艺运行参数设计运行条件，在反应器出水水质达到污水综合排放一级a标准的前提下，测定并对比分析添加填料前后好氧池内生物种群特性变化特征，建立生物种群变化与污泥减量之间的耦合机制。

（1）按照《室外排水设计规范》gb50014-2006中a/a/o主要设计参数经验数据设置设计一个传统a/a/o反应器，使反应器能够连续稳定运行，使反应器出水水质能达到一级a标准。

（2）根据城镇污水处理厂进水水质模拟反应器进水水质。以武汉理工大学西院后勤办公室化粪池上清液为营养源，按照一定比例稀释，然后添加一定碳源。

3. 研究计划与安排

3月1日至3月20日完成开题报告的编写。

3月20日至3月27日完成传统a/a/o反应器的搭建和污泥的驯化。

3月27日至4月10日完成传统a/a/o的启动和相应水质指标和剩余污泥量的测定及活性污泥取样。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 高玲慧. 脱氮填料复合生物法处理生活污水的污泥减量化新技术研发与示范工程.苏州科技学院，2014年

[2] 邹晨. 悬浮填料a/a/o工艺生产性试验研究.天津城市建设学院，2009年

[3] 丁永伟. 活性污泥和生物膜复合工艺的特性及运行效能研究.哈尔滨工业大学，2006年