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1. 全尺度好氧颗粒污泥沉降模型
Water Research(IF=11.4)2020年8月12日在线
通讯作者:Edward J.H. van Dijk
通讯单位:Royal HaskoningDHV
摘要
好氧颗粒污泥(AGS)在全尺寸反应器中的沉降表现与正常活性污泥不同。目前的活性污泥模型缺乏描述颗粒在沉降过程中基于尺寸的分离特征。这种分离在颗粒化过程中发挥了重要作用,因此对沉降过程的更好理解是至关重要的。本研究的目标是对全规模好氧颗粒污泥反应器中不同颗粒尺寸的分离进行建模和评估。为此,使用了Patwardhan和Tien模型。该模型是Richardson和Zaki模型的一个实现,允许处理多类颗粒。为了创建颗粒沉降模型,使用了来自不同全规模Nereda®反应器的好氧颗粒污泥,确定了最相关的参数。测量了单个颗粒的沉降特性以及具有均匀颗粒污泥的颗粒污泥床的整体行为。将获得的参数结合在一个包含多类颗粒的模型中,然后对全规模Nereda®反应器中的颗粒污泥沉降进行了验证。在实际应用中,采用了水力选择压力来选择颗粒污泥。在相同的水力选择压力下,模型预测不同的稳定颗粒尺寸分布可能会发生。这表明颗粒尺寸分布的控制需要不同于单纯的水力选择压力的机制。该模型可以用于更好地理解和优化依赖于颗粒污泥尺寸的AGS反应器的操作参数,如生物营养去除。此外,从该模型的启示也可以用于开发连续进料的AGS系统。
原文题目:A settling model for full-scale aerobic granular sludge
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116135
2.好氧颗粒污泥:颗粒尺寸分布对硝化能力的影响
Water Research(IF=11.4)2020年9月25日在线
通讯作者:Bao Nguyen Quoc
通讯单位:University of Washington
摘要
不同颗粒尺寸下氨氧化速率、硝化菌群体和建模的好氧区体积之间的关系是通过使用来自试验规模反应器的好氧颗粒污泥进行研究的。该试验反应器以离心液和加乙酸的二级出水作为主要碳源。通过批量测试、定量PCR和基因组分析评估了不同好氧颗粒污泥尺寸分馏的最大比氨氧化速率和群落组成。小颗粒(331 µm)的每克VSS的最大比氨氧化速率是大颗粒(2225 µm)的4.72 ± 0.09倍,每克湿重的特定amoA基因拷贝数是大颗粒的4.05 ± 0.17倍。然而,当与表面积相关时,小颗粒的最大比氨氧化速率比大颗粒低1.43 ± 0.01倍,每单位表面的特定amoA基因拷贝数也低1.66 ± 0.04倍。实验结果与建模结果一致,即较小颗粒的比好氧区体积对生物量更高,而比好氧区体积对表面积更低。具有相同平均颗粒直径的好氧颗粒污泥反应器可能具有非常不同的颗粒尺寸分布,因此具有不同的硝化速率。因此,提出了一种新的方法来确定每个样本的好氧体积密度,这与硝化速率有很好的相关性。这项工作提供了通过两种方法控制硝化能力的路线图:(a)将较大颗粒破碎成较小的分馏,或(b)提高混合液悬浮固体浓度以增加系统的总好氧区体积。
原文题目:Aerobic granular sludge: Impact of size distribution on nitrification capacity
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116445
3.好氧颗粒污泥对甘油的转化
Water Research(IF=11.4)2022年12月8日在线
通讯作者:Ali Elahinik
通讯单位:Delft University of Technology
摘要
甘油在生物柴油生产等工业废水中广泛存在。甘油也是微生物在废水营养物质去除过程中潜在的碳源。至今尚未探索在好氧颗粒污泥工艺中的生物磷去除过程中的甘油转化。本研究描述了好氧颗粒污泥对甘油的利用以及增强型生物磷去除(EBPR)。在加入甘油的好氧颗粒污泥序批反应器中,形成了具有良好磷去除能力的稳定颗粒。通过计量学和微生物群落分析研究了甘油的发酵转化与聚磷酸盐累积菌(PAO)的产品吸收之间的相互作用。宏基因组、宏蛋白组和显微分析识别出一个以放线菌(Tessaracoccus 和 Micropruina)以及一种典型的 PAO(如 Ca. Accumulibacter)为主的群落。甘油转运辅助蛋白(glpF)和甘油激酶(glpK),这两种参与甘油进入细胞代谢的蛋白质,仅在放线菌的基因组中观察到。厌氧转化似乎是基质发酵与产品吸收型反应的组合。最初,甘油发酵主要产生1,3-丙二醇(1,3-PDO),在厌氧条件下未被吸收。尽管1,3-PDO 的好氧转化观察到了稳定的颗粒形成,但随着时间的推移,1,3-PDO 的生产减少,并观察到了完全的厌氧COD吸收。结果表明,含甘油的废水可以通过好氧颗粒污泥工艺有效处理,且发酵和聚磷酸盐累积菌可以在甘油基的 EBPR 过程中形成食物链。
原文题目:Glycerol conversion by aerobic granular sludge
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.119340
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编辑 | 石钰婷、尹顺昌、陈立颀
校对 | 季斌、刘俊、韩昫身
校核 | 季斌、刘俊、韩昫身