（环境科学与工程专业论文）好氧硝化颗粒污泥的快速培养及其稳定性研究.pdf

山东大学硕士学位论文 目录 摘要l a b s t r a c t 3 第1 章文献综述一6 1 1 好氧颗粒污泥及其特性6 1 1 1 好氧颗粒污泥的定义6 1 1 2 好氧颗粒污泥的理化特性6 1 1 3 好氧颗粒污泥微生物结构7 1 2 好氧颗粒污泥的培养及其影响因素8 1 2 1 反应器结构一8 1 2 2 接种污泥9 1 2 3 基质组成与基质负荷率1 0 1 2 4 反应器运行条件1 2 1 2 5 好氧颗粒污泥形成机理】4 1 3 好氧颗粒污泥技术的应用1 5 1 3 1 好氧颗粒污泥在脱氮方面的应用1 5 ，1 3 2 好氧颗粒污泥在除磷方面的应用1 6 1 3 3 好氧颗粒污泥在处理有机废水方面的应用1 6 1 3 4 好氧颗粒污泥作为生物吸附剂在重金属废水处理中的应用1 7 1 3 5 好氧颗粒污泥在有毒有机物降解方面的应用1 7 1 4 课题的研究目的、内容及意义1 7 第2 章实验材料与方法1 9 2 1 实验仪器及试剂1 9 2 2 实验装置1 9 2 3 实验方法2 0 2 3 1 磁场促进好氧硝化颗粒污泥形成的实验2 0 2 3 2 苯酚对短程硝化颗粒污泥稳定性影响的实验2 l 2 4 分析方法2 2 2 4 1 常规指标的测定2 2 2 4 2 比好氧速率( s o u r ) 的测定2 2 2 4 3 三维荧光光谱测定2 3 2 4 4 荧光原位杂交( f i s h ) 检测2 3 第3 章磁场促进好氧硝化颗粒污泥的形成2 8 3 1 概述2 8 3 2 磁场对好氧硝化颗粒污泥的形成及稳定性的影响2 8 3 3 磁场对好氧硝化颗粒污泥中e p s 含量及组分的影响一3 2 3 4 磁场对好氧硝化颗粒污泥脱氮性能的影响3 4 3 5 磁场对好氧硝化颗粒污泥中微生物菌群的影响3 6 3 6 小结3 7 第4 章苯酚对短程硝化颗粒污泥稳定性的影响3 9 4 1 概j 苤3 9 4 2 苯酚对短程硝化颗粒污泥生物活性的影响3 9 4 3 苯酚对短程硝化颗粒污泥理化特性的影响4 2 山东大学硕士学位论文 4 4 苯酚对短程硝化颗粒污泥反应器性能的影响4 7 4 5 苯酚对短程硝化颗粒污泥群落结构的影响一5 0 4 6 ，j 、结5 1 第5 章结论5 2 参考文献5 4 致谢一6 l 攻读硕士论文期间发表的论文目录6 2 山东大学硕士学位论文 c o n t e n t s a b s i 。l 认c t 1 c h a p t e r 】【i n t r o d u c t i o n 6 1 1a e r o b i ca n di t sp r o p e r t i e s 。6 1 1 1d e f i n a t i o no f a e r o b i cg r a n u l e s 6 1 1 2p h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t i e so f a e r o b i cg r a n u l e s 6 1 1 3m i c r o b i a ls t r u c t u r e so f a e r o b i cg r a n u l e s 7 1 2t h ec u l t i v a t i o no f a e r o b i cg r a n u l e sa n dt h ei n f l u e n c i n gf a t o r s 8 1 2 1t h es t r u c t u r e so f r e a c t o r s 8 1 2 2s e e d i n gs l u d g e 9 1 2 3c o m p o s i t o no f s u b s t r a t ea n ds u b s t r a t el o a d 1 0 1 2 4o p e r a t i n gc o n d i t i o n so f r e a c t o r s 1 2 1 2 5m e c h a n i s m o f a e r o b i c g r a n u l a t i o n 1 4 1 3a p p l i c a t i o no f a e r o b i cg r a n u l e s 1 5 1 3 1a p p l i c a t i o no f a e r o b i cg r a n u l e so nn i t r o g e nr e m o v a l 15 1 3 2 a p p l i c a t i o n o f a e r o b i c g r a n u l e so np h o s p h r o u sr e m o v a l 1 6 1 3 3a p p l i c a t i o no fa e r o b i cg r a n u l e so no r g a n i cw a s t e w a t e rt r e a t m e n t 16 1 3 4a p p l i c a t i o no fa e r o b i cg r a n u l e so nh e a v ym e t a lr e m o v a la sa d s o r b e n t 17 1 3 5a p p l i c a t i o no f a e r o b i cg r a n u l e so nt o x i cs u b s t a n c er e m o v a l 。1 7 1 4c o n t e n s o b j e c t i v ea n ds i g n i f i c a n c eo f t h er e s e a r c h 1 7 c h a p t e r2m a t e r i a la n dm e t h o d s 1 9 2 1e q u i p m e n t sa n dr e a g e n t s 1 9 2 2e x p e r i m e n t a ls e t - u p 。1 9 2 3e x p e r i m e n t a lm e t h o d s 2 0 2 3 1e n h a n c e da e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l a t i o nb ys t a t i cm a g n e t i cf i e l d 一2 0 2 3 2e f f e c t so f p h e n o lo np a r t i a ln i t r i l y i n gg r a n u l e s 一2 1 2 4 a n a l y t i c a lm e t h o d s 2 2 2 4 1m e a s u r e m e n to f t r a d i t i o n a l i n d e x 2 2 2 4 2m e a s u r e m e n to f s o u r 2 2 2 4 3e e ma n a l y s i s 2 3 2 4 4f i s ha n a l y s i s 2 3 c h a p t e r3e n h a n c e da e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l a t i o nb ys t a t i cm a g n e t i cf i e l d 2 8 3 1o v e r v i e w ：1 8 3 2e f f e c t so f m a g n e t i cf i e l do nt h ef o r m a t i o na n ds t a b i l i t yo f a e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l e s 2 8 3 3e f f e c t so f m a g n e t i cf i e l do l lt h ee p so f a e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l e s 一3 2 3 4e f f e c t so f m a g n e t i cf i e l do nn i t r i f i c a t i o np e r f o r m a n c eo f a e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l e s 3 4 3 5e f f e c t so f m a g n e t i cf i e l do nm i c r o b i a ls t r u c t u r e so f a e r o b i cg r a n u l e s 3 6 3 6c o n c l u s i o n s 3 7 c h a p t e r4e f f e c t so fp h e n o lo ns t a b i l i t yo fp a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e s 一3 9 4 1o v e r v i e w ：；9 4 2e f f e c t so f p h e n o lo nb i o a c t i v i t yo f p a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e s 3 9 4 3e f f e c t so f p h e n o lo np h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t i e so fp a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e s 4 2 4 4e f f e c t so f p h e n o lo nt h ep e r f o r m a n c eo f p a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e sr e a c t o r 4 7 山东大学硕士学位论文 4 5e f f e c t so f p h e n o lo nm i c r o b i a lc o m m u n i t i e so f p a r t i a ln i t r i f y i n g g r a n u l e s 5 0 4 6c o n c l u s i o n s 5 1 c h a p t e r 5c o n c l u s i o n s 5 2 r e f e r e n c e s 5 z i a c k n o w l e d g e m e n t 6 l p u b l i c a t i o n s 6 2 山东大学硕士学位论文 摘要 好氧颗粒污泥是活性污泥微生物在各种选择压下通过自固定方式形成的结 构紧凑的生物颗粒聚集体。与活性污泥相比，好氧颗粒污泥具有沉降性能好、微 生物群落丰富、对有毒物质有良好的耐受性等优点。好氧硝化颗粒污泥属于好氧 颗粒污泥的一种，因其出色的脱氮性能，引起了研究者的广泛关注。但是好氧硝 化颗粒污泥形成所需要的时间较长以及在长期运行中的不稳定性，严重限制了好 氧硝化颗粒污泥在高氨氮废水处理中的应用。本论文研究了强化好氧硝化颗粒污 泥快速培养的方法，并考察了有毒物质对好氧硝化颗粒稳定性的影响。 针对好氧硝化颗粒污泥形成时间过长的问题，本论文成功应用钙0m t 稳恒 磁场促进了好氧硝化颗粒污泥形成。扫描电镜x 射线能谱分析( s e m e d x ) 结果 显示磁场有助于活性污泥中铁聚合物的积累，进而通过改善污泥的沉降性能和刺 激胞外聚合物( e p s ) 的分泌将好氧颗粒化时间由4 1 天减少到2 5 天。在磁场环境 下形成的好氧硝化颗粒污泥主要由球菌组成，颗粒结构紧凑密实，而在无磁场环 境下形成的好氧硝化颗粒污泥主要由杆菌组成，结构较为松散。三维荧光光谱 ( e e m ) 分析的结果显示虽然磁场促进了好氧硝化颗粒污泥胞外聚合物的分泌，但 并未对胞外聚合物的组分产生影响。反应器的长期监测实验，周期实验结果显示 在磁场作用下亚硝氮氧化菌( n o b ) 的生物活性得到一定程度的提高。荧光原位杂 交( f | s h ) 分析结果也证实了磁场的存在增大了n o b 在细菌群落中所占的比例。 这些实验结果证明磁场在加速好氧硝化颗粒污泥形成方面是有益且可行的。 因群落结构相对单一，以短程脱氮为主的好氧硝化颗粒污泥的性能及稳定性 易受外界环境因素的影响。苯酚在石油化工、制药、焦化及树脂材料生产等行业 都有大规模应用使其成为废水中常见的有毒物质。鉴于苯酚对短程硝化颗粒污泥 可能产生的影响，本论文研究了苯酚对于短程硝化颗粒污泥生物活性、理化特性 及微生物菌落结构等方面的影响。短期降解实验，反应器长期实验及比耗氧速率 ( s o u r ) 的测定结果表明苯酚对于短程硝化颗粒污泥中的主要菌群都有抑制作用 且随着苯酚浓度的提高抑制作用更为明显。当初始苯酚浓度为2 0 0m g l 时，短 程硝化颗粒污泥的生物活性受到严重抑制。同时，苯酚对氨氧化细菌( a o b ) 的抑 山东大学硕士学位论文 制作用较n o b 更为明显，使得n o b 在于a o b 的竞争中逐渐处于优势。f i s h 结果的分析也表明在苯酚影响下a o b 所占的比例降低，n o b 比例大幅提高。 a o b 与n o b 数量上的变化最终导致气提式间歇反应器( s e q u e n d n gb a t c ha i r l i f t r e a c t o r ，s b a r ) 内的短程硝化最终转变为全程硝化过程。扫描电镜( s e m ) 观察结 果显示，在苯酚的影响下，短程硝化颗粒污泥中的主要菌群由球菌转化为丝状菌。 这种转变导致好氧硝化颗粒污泥粒径急剧增大，结构变得松散且沉降性能显著恶 化。苯酚还能刺激短程硝化颗粒污泥分泌e p s 。当苯酚浓度提高到3 0 0m g l 后， 短程硝化颗粒污泥结块现象严重，短程硝化颗粒污泥被洗出反应器导致生物量大 量流失，反应器性能恶化。以上结果显示在短程硝化颗粒污泥不能承受高浓度苯 酚的冲击，在短程硝化颗粒污泥应用中应去除污水中苯酚或降低苯酚浓度以减小 苯酚对短程硝化颗粒污泥的不良影响。 关键字：好氧硝化颗粒污泥，磁场，苯酚，稳定性 2 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t a e r o b i cg r a n u l e sa r ec o m p a c tm i c r o b i a l a g g r e g a t et h a tf o r m e db ya c t i v a t e d s l u d g eu n d e rv a r i o u ss e l e c t i o np r e s s u r e st h r o u g hs e l f - i m m o b i l i z a t i o n c o m p a r e dw i t h c o n v e n t i o n a la c t i v a t e ds l u d g e ，a e r o b i cg r a n u l e sh a v eg o o ds e t t l i n gp r o p e r t i e s ，d e n s e m i c r o b i a ls t r u c t u r e ，a n dg o o dc a p a c i t yt od e a lw i t ht o x i cm e d i u m a so n et y p eo f a e r o b i cg r a n u l e s ，a e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l e sh a v ea t t r a c t e dt h ea t t e n t i o nf r o mm a n y r e s e a r c h e r sf o ri t se x c e l l e n ta b i l i t yi nr e m o v i n gn i t r o g e n b u tt h el o n gg r a n u l a t i o n t i m eo fa e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l e sa n di n s t a b i l i t yi nl o n g t i m er u n n i n gs e v e r e l yl i m i t t h ea p p l i c a t i o no fa e r o b i cn i t r i f y i n g g r a n u l e si nt r e a t i n gh i g hs t r e n g t ha m m o n i a w a s t e w a t e r t h ep r e s e n ts t u d yh a si n v e s t i g a t e dt h em e t h o dt h a te n h a n c e da e r o b i c n i t r i f y i n gg r a n u l a t i o na n dt h ei n f l u e n c e so ft o x i cs u b s t a n c eo nt h es t a b i l i t yo fa e r o b i c n i t r i f y i n gg r a n u l e s r e g a r dt ot h el o n gg r a n u l a t i o nt i m eo fa e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l e s ，t h ep r e s e n t s t u d ye n h a n c e da e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l a t i o nb ya p p l y i n ga ni n t e n s i t yo f4 8 0m t s t a t i cm a g n e t i cf i e l ds u c c e s s f u l l y s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p e e n e r g yd i s p e r s i v e x 。r a ya n a l y z e r ( s e m - e d x ) r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ea p p l i e dm a g n e t i cf i e l dc o u l d p r o m o t et h ea c c u m u l a t i o no fi r o nc o m p o u n d si nt h es l u d g e a n dt h e nt h ea g g r e g a t i o n o fi r o nd e c r e a s e dt h ef u l lg r a n u l a t i o nt i m ef r o m41 d a y st o2 5d a y sb ye n h a n c i n gt h e s e t t i n gp r o p e r t i e so fg r a n u l e sa n ds t i m u l a t i n gt h es e c r e t i o no fe x t r a c e l l u l a rp o l y m e r i c s u b s t a n c e s ( e p s ) a e r o b i cg r a n u l e sc u l t i v a t e di nm a g n e t i cf i e l dh o l dd e n s ea n d c o m p a c tb a c t e r i a ls t r u c t u r e s ，w i t hc o c c ib a c t e r i as p r e a d i n ga l lo v e rt h eg r a n u l e s m e a n w h i l eg r a n u l e sc u l t i v a t e dw i t h o u tm a g n e t i cf i e l dw e r ed o m i n a n tb yb a c i l l u s b a c t e r i a ，a n ds t r u c t u r e so fg r a n u l e sw e r el o o s e t h r e e d i m e n s i o n a le x c i t a t i o na n d e m i s s i o nm a t r i x ( e e m ) f l u o r e s c e n c es p e c t r o s c o p yr e s u l t ss h o wt h a tm a g n e t i cf i e l d h a dn o tc h a n g e dt h ec o m p o n e n to fe p sa l t h o u g hi te n h a n c e dt h es e c r e t i o no fe p s r e s u l t so fl o n g t e r ma n dc y c l ee x p e r i m e n t sr e v e a l e dt h a t m a g n e t i cf i e l dc o u l d e n h a n c et h eb i o a c t i v i t i e so fn i t r i t e o x i d i z i n gb a c t e r i a ( n o b ) f l u o r e s c e n c ei n s i t u h y b r i d i z a t i o n ( f i s h ) a n a l y s i sa l s op r o v e dt h a ta ni n t e n s i t yo f4 8 0m tm a g n e t i cf i e l d 山东大学硕士学位论文 c o u l de n l a r g et h ep r o p o r t i o no fn o b t h e s ef i n d i n g ss u g g e s tt h a tm a g n e t i cf i e l di s h e l p f u la n dr e l i a b l ef o ra c c e l e r a t i n gt h ea e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l a t i o n t h eb i o a c t i v i t ya n ds t a b i l i t yo fp a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e sa r ee a s i l ya f f e c t e db y e x t e r n a lf a c t o rf o ri t ss i m p l em i c r o b i a lc o m m u n i t y p h e n o li sw i d e l yu t i l i z e di nm a n y i n d u s t r i e s i n c l u d i n gp e t r o c h e m i c a l ，p h a r m a c e u t i c a l ，c o k e c o n v e r s i o na n dr e s i n m a n u f a c t u r i n gp l a n t s ，t h u sp h e n o li sc o n s i d e r e da so n ec o m m o n t o x i cs u b s t a n c ei nt h e w a s t e w a t e r c o n s i d e r i n g t h ep o s s i b l ei n f l u e n c e so fp h e n o lo np a r t i a ln i t r i f y i n g g r a n u l e s ，t h ep r e s e n ts t u d yh a si n v e s t i g a t e db i o a c t i v i t i e s ，p h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t i e s a n dm i c r o b i a lc o m m u n i t i e so fp a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e s t h er e s u l t so fs h o r t t e r m ，l o n g - t e r me x p e r i m e n ta n dt h em e a s u r e m e n to fs p e c i f i c o x y g e nu t i l i z a t i o nr a t e s ( s o u r ) r e v e a l e dt h a tp h e n o lc a ni n h a b i tt h eb i o a c t i v i t i e so f a l lb a c t e r i ai np a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e sa n dt h ei n h i b i t o r ye f f e c t sa g g r a v a t e da st h e c o n c e n t r a t i o no fp h e n o li n c r e a s e d t h eb i o a c t i v i t i e so fp a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e sw e r e s e v e r e l yi n h a b i t e dw h e ni n f l u e n tp h e n o lw a s2 0 0m e g l a n dt h ei n h i b i t o r ye f f e c t s w e r em o r es i g n i f i c a n tt oa m m o n i u m - o x i d i z i n gb a c t e r i a ( a o b ) t h a nt on o b ，a n dt h e n n o bt o o ka d v a n t a g ei nt h ec o m p e t i t i o nw i t ha o b f i s ha n a l y s i sa l s os h o w e dt h a t t h ep r o p o r t i o no fn o bi n c r e a s e dl a r g e l yw h i l et h a to fa o bd e c r e a s e d t h e q u a n t i t a t i v ec h a n g e so fa o ba n dn o b t r a n s f o r m e dp a r t i a ln i t r i f i c a t i o ni n t of u l l n i t r i f i c a t i o ni n s e q u e n c i n g b a t c ha i r l i f tr e a c t o r ( s b a r ) s c a n n i n ge l e c t r o n m i c r o s c o p e ( s e m ) r e v e a l e dt h a tt h ed o m i n a n tb a c t e r i aw e r et r a n s f o r m e df r o mc o c c i b a c t e r i ai n t of i l a m e n t o u sb a c t e r i au n d e rt h ei n f l u e n c eo fp h e n 0 1 t h i sr e s u l t e di n t ot h e s h a r pi n c r e a s e so ft h em e a nd i a m e t e r ，d e t e r i o r a t i o no f s t r u c t u r e sa n ds e t t i n gp r o p e r t i e s o fp a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e s w h i l et h es t r u c t u r e so fg r a n u l e sb e c a m el o o s ea n dt h e d o m i n a n tb a c t e r i aw a sc h a n g e df r o mc o c c ib a c t e r i at of i l a m e n t o u sf u n g u sa n db a c i l l u s b a c t e r i a p h e n o lc a na l s os t i m u l a t ep a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e st os e c r e t ee p sa n dt h e r e w e r es i g n i f i c a n ti n c r e a s e so fe p sc o n t e n tt ow i t h s t a n dt h et o x i c i t yo fp h e n 0 1 t h e c o n g e s t i o no fp a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e sb e c a m em o r es e v e r ea n dam o u n to fg r a n u l e s w e r ew a s h e do u tf r o mr e a c t o rw h e np h e n o lw a sr a i s e dt o3 0 0 m g l ，t h e nt h e p e r f o r m a n c eo fr e a c t o rb e c a m ew o r s e r e s u l t sa b o v ei n d i c a t e dt h a tp a r t i a ln i t r i f y i n g g r a n u l e sc a n n o tw i t h s t a n dh i 曲c o n c e n t r a t i o n sp h e n o l ，a n dt h e n i ti sn e c e s s a r yt o 4 山东大学硕士学位论文 m a k es o m ee f f o r t st or e m o v eo rr e d u c e p h e n o li nt h ew a s t e w a t e rt oa v o i dt h e i n f l u e n c e so fp h e n o lo np a r t i a ln i t r i f y i n gg r a n u l e s k e yw o r d s ：a e r o b i cn i t r i f y i n gg r a n u l e s ，m a g n e t i cf i e l d ，p h e n o l ，s t a b i l i t y 5 山东大学硕士学位论文 第1 章文献综述 1 1 好氧颗粒污泥及其特性 1 1 1 好氧颗粒污泥的定义 在2 0 0 4 年举行的第一届好氧颗粒污泥国际研讨会上，好氧颗粒污泥被定义 为：好氧颗粒污泥是在一定水力剪切力作用下源于微生物的一种聚集体颗粒，且 其沉降速度远远高于活性污泥絮体。随后，在2 0 0 6 年举行的第二届好氧颗粒污 泥讨论会上，又对源于微生物的聚集体、水力剪切力作用、沉降性能、最小尺寸 和培养方法等方面作了进一步的解释，当一种微生物聚集体同时具有以上特征 时，即可被看作好氧颗粒污泥。好氧硝化颗粒污泥是一种专门用于去除污水中的 含氮污染物的好氧颗粒污泥【2 】，具备好氧颗粒污泥的所有基本特征。 1 1 2 好氧颗粒污泥的理化特性 1 1 2 1 好氧颗粒污泥形态 好氧颗粒污泥一般为黄色或浅黄色，在接种污泥和进水水质不同时也会出 现白色和浅褐色等其它颜色，如当好氧颗粒污泥中钙元素含量比较多时好氧颗粒 污泥为白色【3 。 好氧颗粒污泥一般为球形或椭球形，有清晰的边界。由于受进水水质、进 水负荷及反应器运行条件等因素的影响，粒径分布范围在0 2r n r n 5 0n l l n 之间， 最大可达到8r n n l 左右【4 。6 】。好氧颗粒污泥粒径对底物和d o 的分布影响较大，如 果颗粒太小，不易形成厌氧或缺氧区，因而所含的反硝化菌及聚磷菌较少，不能 达到去除总氮与总磷的效果；如果颗粒太大，传质效果变差，底物和d o 无法到 达颗粒的内部，导致颗粒内部没有或缺少微生物的存在，形成内部空洞，当水力 剪切力增大到一定程度时，发生好氧颗粒污泥解体现象【7 ，8 1 。 1 1 2 2 好氧颗粒污泥沉降性能 污泥体积指数( s v i ) 和污泥沉降速率是表征污泥沉降性能的两个指标，可以 用来指示污水处理系统中的泥水分离效率。大量研究表明，好氧颗粒污泥s v i 远低于活性污泥，一般低于5 0m l g ；好氧颗粒污泥沉降速率与颗粒的粒径与结 山东大学硕士学位论文 构有很大的联系，一般在3 0 7 0m ，h ，而活性污泥的沉降速率一般为8 1 0r n h 5 。 出色的沉降性能使好氧颗粒污泥可以承受更大的水利负荷，而且不必担心反应器 中微生物的流失闸。 1 1 2 3 好氧颗粒污泥密度与强度 根据之前的研究，好氧颗粒污泥比重在1 0 0 4 - 1 0 6 5 之间【1 0 1 。高密度的好氧颗 粒污泥可以提高反应器内的污泥浓度，利于反应器的稳定运行。好氧颗粒污泥具 有较高的物理强度，可以承受较强的摩擦与剪切作用。以葡萄糖和乙酸培养的好 氧颗粒污泥的强度高于9 5 ，基本与厌氧颗粒污泥相当。另外，与粒径大的好氧 颗粒污泥相比，粒径小的好氧颗粒污泥具有更好的强度，更易保持完整的颗粒结 构。 1 1 2 4 表面疏水性 好氧颗粒污泥属于一类由自聚集的细胞形成的生物膜。细胞表面疏水性在细 胞自固定于聚集过程中起着很重要的作用。好氧颗粒污泥表面疏水性几乎是活性 污泥的两倍【1 1 1 。当有机物浓度在5 0 0 - 3 0 0 0m o j l 之间时时，有机物浓度的变动不 会影响好氧颗粒污泥表面疏水性，但水力剪切力的增强和污泥沉降时间的缩短可 以提高其表面疏水性【5 1 。 1 1 2 - 5 胞外聚合物 胞外多聚物( e p s ) 是指位于细胞外部，生物聚集体内部的有机物质，主要由 蛋白质( p n ) 、多糖( 尸s ) 、核酸、磷脂和腐植酸等组成【6 1 2 1 。e p s 可分为紧密型e p s 和疏松型e p s 两种。紧密型e p s 与细胞紧密结合，而疏松性e p s 主要分布在溶 液中或与细胞疏松相连【1 s l 。先前的研究表明e p s 对好氧颗粒污泥起着很重要的 作用，如为微生物提供营养物质与经受有毒物质的冲击等，e p s 还可以影响细胞 的表面疏水性，增强聚合物的反应，转移细胞表面的负电荷进而加强相邻细胞间 的连接作用1 卅6 1 。 1 1 3 好氧颗粒污泥微生物结构 好氧颗粒污泥中微生物群落结构及其生长或竞争是关于好氧颗粒污泥研究 热点之一，研究者对于颗粒污泥中微生物的种类、不同微生物在颗粒污泥中的空 问分