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污泥颗粒化技术是一种极具潜力的污水处理方法。然而，该技术往往因颗粒化进程慢、运行过程易发生丝状膨胀、成熟污泥易解体、遇恶劣环境系统不能及时恢复而导致整个运行崩溃等一系列问题，从而限制了它的推广及工业化应用。本课题旨在通过成功培养好氧颗粒污泥，进一步研究不同形态污泥的性能、丝状微生物在颗粒化过程中的作用以及控制丝状膨胀的一般方法，同时考察进水碳氮比对颗粒污泥形成及稳定性的影响，初步探讨了有机物降解与污泥生长动力学规律，将好氧颗粒污泥技术应用于处理豆类废水。课题的研究为好氧颗粒污泥反应器能够长期稳定运行以及该技术在实际工业中应用提供一定的理论基础。首先经过SBR反应器接种絮状活性污泥，通过调控各工艺条件使丝状膨胀现象得到有效控制，最后培养出好氧颗粒污泥。实验表明，丝状微生物在颗粒形成和稳定性维持中具有至关重要的作用。在丝状膨胀期，污泥的沉降性能和有机物降解能力低，但丝状膨胀与否，对NH3-N、TP的去除效果影响不明显，仍具有较好的去除能力且较为稳定。研究表明，增加反应器内的水力剪切力和控制温度对丝状膨胀污泥形成絮团有一定的效果，而缩小C/N比，均衡进水营养可从根本上解决污泥膨胀问题。实验通过进水C/N比变化，研究了C/N比对好氧颗粒污泥的影响。结果表明，C/N比过高或过低对污泥颗粒化的过程均有影响，不利于系统稳定。对有机物的去除受进水C/N比影响不明显，颗粒初步形成后CODCr的去除率基本维持在87.00%左右；在C/N比6.67～2.86之间时，除磷效果较好，平均去除率稳定在80.00%以上；进水C/N比对NH3-N的去除效果影响明显，C/N比为10时，好氧颗粒污泥具有良好的脱氮效果，NH3-N的平均去除率达90.59%，但低C/N比能抑制硝化菌和反硝化菌的活性，当进水C/N比由5降低至2时，反应器对NH3-N的去除率由65.23%下降到38.77%。在表观上升气速1.6cm/s，水温22±3℃，进水有机物浓度1300mg/L，并保持C:N:P为100:10:2的条件下，SBR反应器内接种絮状活性污泥运行至35d最终形成成熟的好氧颗粒污泥。成熟颗粒污泥具有优良的沉降性能及除污效果，平均沉降速率基本为70～80m/h，CODCr、NH3-N及TP去除率分别达到94%、96%及97%。采用稀释豆类废水逐步替换人工模拟废水的方法对成熟好氧颗粒污泥进行驯化。结果表明，在驯化初期，基质的替换对反应系统造成了一定的冲击。然而，随着培养时间的延长，颗粒污泥逐渐适应了新的培养环境，最终驯化完成，SVI、污泥浓度基本稳定在50mL/g、4200mg/L，CODCr、NH3-N和TP的去除率分别基本稳定在88%、75%、94%。利用污泥在不同有机物浓度下进行有机底物的批式降解实验，监测降解过程中有机底物利用及挥发性有机物的含量。通过图解法对成熟的好氧颗粒污泥与活性污泥进行基质降解和污泥生长动力学研究，得到好氧颗粒污泥的半饱和速率常数Ks、最大比降解速率Vmax分别为活性污泥的3.4倍、8.2倍，而好氧颗粒污泥产率系数Y低于普通絮状活性污泥，分解系数b高于活性污泥，从理论上说明了好氧颗粒污泥技术优于传统活性污泥法的原因。