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1. 利用好氧颗粒污泥同时去除高氨和高磷废水中的营养物
Journal of Water Process Engineering(IF=6.3)2024年6月20日在线
通讯作者:Qiuyan Yuan
通讯单位:University of Manitoba
摘要
本研究在两个SBR中接种了来自絮状生物营养去除设施的生物质,并将其用于合成废水的生物处理,以探索低进水COD/TN/TP比率对稳定成熟的AGS的启动、性能和发展的影响。在有限溶解氧(1.5-2.0毫克/升)条件下,对AGS的成熟和同步营养物去除进行了422天的研究;之后,进行了一次优化,直至第558天,以研究高溶解氧水平(5.0-8.5毫克/升)的影响。第118天的初步观察结果表明,粒径≥1.5毫米的颗粒沉降速度较快,自第35天起,化学需氧量去除率达到90%,氮(68%-71%)和磷(42%-44%)去除率处于中等水平。到第422天,颗粒继续成熟,大小超过3毫米,生物量增加了70%(14.3克/升)。P释放率和P吸收率分别为52 mg-P/g-MLVSS·h 和 12 mg-P/g-MLVSS·h,从而减少了出水PO43--P(1.5±0.2 mg-P·L-1)。TN去除率达到82%(NH4-N去除率为88%),成熟颗粒的SND达到99%,出水亚硝酸盐/硝酸盐浓度保持在≤0.5±0.3 mg-N·L-1 的水平(第330-422天)。优化期通过提高生物量混合条件和增加溶解氧来改善硝化作用,在溶解氧为6 mg·L-1时,氧化率达到19.2 mg-NH4/g-MLVSS·h。然而,溶解氧大于6.5 mg·L-1会对EPS的分泌产生不利影响,颗粒的沉降性也较差。
原文题目:Simultaneous biological nutrients removal from wastewater with high ammonium and phosphorus loading using aerobic granular sludge
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2024.105650
2.从好氧颗粒污泥中提取的EPS中的磷的形态
Water Research(IF=11.4)2024年7月11日在线
通讯作者:Nouran T. Bahgat
通讯单位: Delft University of Technology
摘要
废水处理技术为细胞外聚合物(EPS)的回收打开了大门,为各个工业领域的应用提供了新的机会。早期的研究表明,在提取的EPS中回收了大量的磷(P)。在提取的EPS中回收的P是回收材料的固有部分,可能会影响其性质。了解提取的EPS中的P形态为利用EPS中的P来操纵其性能和工业应用奠定了基础。本研究评估了从好氧颗粒污泥(AGS)中提取的EPS中的P形态。建立了分馏实验室方法,以一致区分提取的EPS液相和聚合物链中的P形态。31P核磁共振(NMR)光谱被用作补充技术,以提供有关P形态的更多信息并跟踪EPS提取过程中P形态的变化。研究结果表明,除其他次要部分外,EPS中有机磷和正磷酸盐占主导地位。平均而言,聚合物液相中含有25%的正磷酸盐,52%的有机磷(单酯和二酯的比例相等)共价结合到聚合物链上,16%的非磷灰石无机磷(NAIP)沉淀物主要为FeP和AlP,以及7%的焦磷酸盐(6%在液相中,1%附着在聚合物链上)。在初始AGS中检测到了多磷酸盐,但在EPS提取过程中水解为正磷酸盐、焦磷酸盐和可能的有机P(形成新的酯)。本研究获得的知识是朝着EPS工程目标迈出的一步,即在提取过程中操纵磷化学,并根据目标特性和工业应用富集EPS中的某些磷形态。
原文题目:Phosphorous speciation in EPS extracted from Aerobic Granular Sludge
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122077
3. 从两种好氧颗粒污泥中同时回收磷和海藻酸盐类胞外多糖
Bioresource Technology(IF=9.7)2021年11月25日在线
通讯作者:Zhongfang Lei
通讯单位:University of Tsukubarals
摘要
污水处理厂不仅希望去除废水中的污染物,而且还希望从产生的污泥中回收磷(P)和藻酸盐类胞外多糖(ALE)等资源。本研究从同一种活性污泥衍生的细菌好氧颗粒污泥(AGS)和藻细菌AGS中进行ALE的提取和分馏,并在ALE回收过程中研究P的命运。结果表明,当使用相同的合成废水时,从藻细菌AGS中回收的ALE含量为8.81±0.02 mg/g-挥发性悬浮固体浓度(VSS),约为从细菌AGS中回收的2.8倍。此外,甘露糖醛酸到古洛糖醛酸(MG)块占两种颗粒污泥中ALE的最大比例。具体来说,从细菌和藻细菌AGS中提取的胞外聚合物(EPS)分别含有约25.10±1.85和19.53±0.04 mg-P/g-SS,并且两种颗粒污泥都具有97%-99%的高P生物利用度。研究旨在处理高强度生活污水(HSDW),并在一个序批式反应器(SBR)中培养微生物颗粒污泥。启动时使用了实验室规模的生物反应器。采用响应面法(RSM)确定去除HSDW中有机物的理想参数。有机负荷(OLR)和循环时间是考虑的自变量,而响应变量是COD去除率。RSM的结果表明,实现COD去除率大于98%和TP去除率>80%的最佳条件是循环时间为6小时,OLR为1.5 kg COD/m3·d。将Modified-Kincannon和Grau二阶动力学模型与SBR系统的COD去除率进行了比较。根据修正的Stover-Kincannon模型,饱和速率常数(Ni)和最大底物去除率(Vc)分别为6.8 g·L-1·d-1和0.83 g·L-1·d-1。修正的Stover-Kincannon模型(R2 = 0.93673)和Grau二阶模型(R2 = 0.99219)的高相关系数值表明,基于微生物好氧颗粒的SBR系统的实验结果与预测值十分吻合。研究发现,改进的Stover-Kincannon模型不如Grau二阶模型适用。由于反应器的设计操作对群落结构有很大影响,因此系统微生物群落在造粒过程中发生了变化。丝状菌的减少有利于几个类群,而这些类群已被发现存在于适合处理废水的颗粒污泥中。这项研究揭示了SBR造粒过程中微生物种群与操作变量之间复杂的相互作用。
原文题目:Simultaneous recovery of phosphorus and alginate-like exopolysaccharides from two types of aerobic granular sludge
原文链接: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126411
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编辑 | 汤皓婷、杜瑛、岳景雪
校对 | 刘喆、刘文如、韩昫身
校核 | 刘喆、刘文如、韩昫身
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