·1386 工程科学学报，第42卷，第10期 粒径越小，数量越多，转化的量越多.好氧颗粒污 0.45~3mm,采用双向排泥方式，将大于3mm的 泥由其独特的结构使物质传递受到限制，让好氧 颗粒和多余的絮体污泥一起排除反应池，其有机 颗粒污泥内外存在厌氧、缺氧、好氧分层，这种分 物去除性能优异 层刚好为不同喜性的菌群（好氧菌、厌氧菌、兼性 考虑综合性能，控制颗粒污泥质量分数≥75%， 厌氧菌等)提供良好的生存环境4颗粒污泥的 絮体污泥质量分数为10%~25%为宜，可实现颗 结构能为硝化和反硝化反应的脱氨反应提供有利 粒污泥系统的稳定良好运行，延长系统运行周期， 条件2 解决污泥解体问题，此结论可用于指导系统运行 试验进水PO一P由Na2HPO4配制，质量浓度 中控制因子的参数确定 保持在10mgL左右.由图7可知，质量分数为 参考文献 25%的颗粒污泥，对PO}一P的去除能力最低，周 期结束后出水PO}一P为5.21mgL,去除率仅为 [1]Peng Y Z,Wu L,Ma Y,et al.Advances:granulation mechanism, 56.94%;质量分数为50%的颗粒污泥去除率次之， characteristics and application of aerobic sludge granules.Emiron Sc1,2010,31(2):273 为70.68%；当质量分数为75%的颗粒污泥时，出水 (彭永臻，吴蕾，马勇，等.好氧颗粒污泥的形成机制、特性及应 P0}一P在1.0mgL左右，去除率可以达到90%以 用研究进展.环境科学，2010,31(2)：273) 上，污水生物除磷依赖于污泥中聚磷菌(PAO)独 [2] Gao D W,Liu L,Liang H,et al.Aerobic granular sludge: 特的生物代谢活动6，好氧颗粒污泥的内部结构 characterization,mechanism of granulation and application to 可以给PAO提供很好的生存条件2叨 wastewater treatment.Crit Rev Biotechnol,2011,31(2):137 [3] Liu Y Q,Moy B,Kong Y H,et al.Formation,physical 3结论 characteristics and microbial community structure of aerobic (1)混合污泥SVLo值低于50mLg时，MLVSS/ granules in a pilot-scale sequencing batch reactor for real wastewater treatment.Enyme Microb Technol,2010,46(6):520 MLSS仍能达到0.90.说明系统的污泥活性依然很 [4]Peng Y Z,Qian W T,Wang Q,et al.Unraveling microbial 高，微生物处于生长旺盛期，AGS系统的微生物数 structure of activated sludge in a full-scale nitrogen removal plant 量、污泥密度，出水水质及污泥沉降性能均优于普 using metagenomic sequencing.J Beijing Univ Technol,2019. 通的活性污泥 45(1):95 (2)番茄酱加工废水培养的AGS系统的优势 (彭永臻，钱雯婷，王琦，等.基于宏基因组的城市污水处理厂生 粒径范围在0.45~3mm之间.通过调整沉淀时 物脱氨污泥菌群结构分析.北京工业大学学报，2019,45(1)： 95) 间，控制污泥的排出量，维持优势粒径颗粒与絮体 [5]Liu W R,Song J J,Wang J F,et al.Rapid achievement of 污泥稳定共存，絮体污泥不断颗粒化，可以弥补 nitrifying micro-granular sludge and its nitritation function. AGS老化的不足，对COD,NH一N,PO一P的平 Environ Sci,2020,41(1):353 均去除率分别达到95.53%，91.87%和86.98% (刘文如，宋家俊，王建芳，等.硝化微颗粒污泥快速培养及其亚 (3)颗粒污泥的质量分数为50%时，对COD的去 硝化功能快速实现.环境科学，2020,41(1)：353) 除率最高；其质量分数为75%时，水质处理的综合效 [6]Zhou Y,Wang S P,Yu JJ,et al.Application of aerobic granular 果最优，COD的去除能力达到98%以上，对NH一 sludge technology in biological wastewater treatment.Ind Water Treat,,2020,40(5):12 N的去除率为78.72%，出水Po一P在1.0mgL (周瑶，王少坡，于静洁，等.污水生物处理中的好氧颗粒污泥技 左右，去除率可达到70.68%，其脱氨除磷效果较 术.工业水处理，2020,40(5)：12) 好.但质量分数为75%的颗粒污泥，对COD的去 [7]Wang R D,Guo A,Li S,et al.Characteristics of biological 除能力达到98%以上，对出水NH一N和PO一P phosphorus removal system with coexistence of granules and flocs. 的去除率均达到90%以上，说明系统微生物数量 China Water Wastewater,2015,31(13):4 更高.质量分数为50%~75%的颗粒污泥，MLSS (王然登，郭安，李硕，等.颗粒/絮体共存的生物除磷系统的特性 研究.中国给水排水，2015,31(13)：4) 有所增加.而两者的SVI/SVI0值接近.MLVSS/MLSS 值相等(0.9)，说明污泥活性和沉降性均很好 [8]LiA J,Yang S F,LiX Y,et al.Microbial population dynamics during aerobic sludge granulation at different organic loading (4)试验进行至最终沉淀时间在15min左右， rates.Water Res,2008,42(13):3552 控制絮体污泥质量分数为10%~25%时，AGS与 [9]Yao Y,Pan J,Xiao P Y,et al.Review of treatment of high 絮体污泥形成两相共存状态，粒径范围控制在 ammonia nitrogen wastewater by aerobic granular sludge.Emviron粒径越小，数量越多，转化的量越多. 好氧颗粒污 泥由其独特的结构使物质传递受到限制，让好氧 颗粒污泥内外存在厌氧、缺氧、好氧分层，这种分 层刚好为不同喜性的菌群（好氧菌、厌氧菌、兼性 厌氧菌等）提供良好的生存环境[24] . 颗粒污泥的 结构能为硝化和反硝化反应的脱氮反应提供有利 条件[25] . PO3− 4 PO3− 4 PO3− 4 PO3− 4 试验进水 —P 由 Na2HPO4 配制，质量浓度 保持在 10 mg·L−1 左右. 由图 7 可知，质量分数为 25% 的颗粒污泥，对 —P 的去除能力最低，周 期结束后出水 —P 为 5.21 mg·L−1，去除率仅为 56.94%；质量分数为 50% 的颗粒污泥去除率次之， 为 70.68%；当质量分数为 75% 的颗粒污泥时，出水 —P 在 1.0 mg·L−1 左右，去除率可以达到 90% 以 上. 污水生物除磷依赖于污泥中聚磷菌（PAO）独 特的生物代谢活动[26] ，好氧颗粒污泥的内部结构 可以给 PAO 提供很好的生存条件[27] . 3    结论 （1）混合污泥SVI30 值低于50 mL·g−1 时，MLVSS/ MLSS 仍能达到 0.90，说明系统的污泥活性依然很 高，微生物处于生长旺盛期，AGS 系统的微生物数 量、污泥密度，出水水质及污泥沉降性能均优于普 通的活性污泥. NH+ 4 PO3− 4 （2）番茄酱加工废水培养的 AGS 系统的优势 粒径范围在 0.45～3 mm 之间. 通过调整沉淀时 间，控制污泥的排出量，维持优势粒径颗粒与絮体 污泥稳定共存，絮体污泥不断颗粒化，可以弥补 AGS 老化的不足，对 COD， —N， —P 的平 均去除率分别达到 95.53%，91.87% 和 86.98%. NH+ 4 PO3− 4 NH+ 4 PO3− 4 （3）颗粒污泥的质量分数为 50% 时，对 COD 的去 除率最高；其质量分数为 75% 时，水质处理的综合效 果最优，COD 的去除能力达到 98% 以上，对 — N 的去除率为 78.72%，出水 —P 在 1.0 mg·L−1 左右，去除率可达到 70.68%，其脱氮除磷效果较 好. 但质量分数为 75% 的颗粒污泥，对 COD 的去 除能力达到 98% 以上，对出水 —N 和 —P 的去除率均达到 90% 以上，说明系统微生物数量 更高. 质量分数为 50%～75% 的颗粒污泥，MLSS 有所增加，而两者的SVI5 /SVI30 值接近，MLVSS/MLSS 值相等（0.9），说明污泥活性和沉降性均很好. （4）试验进行至最终沉淀时间在 15 min 左右， 控制絮体污泥质量分数为 10%～25% 时 ，AGS 与 絮体污泥形成两相共存状态 ，粒径范围控制在 0.45～3 mm，采用双向排泥方式，将大于 3 mm 的 颗粒和多余的絮体污泥一起排除反应池，其有机 物去除性能优异. 考虑综合性能，控制颗粒污泥质量分数≥75%， 絮体污泥质量分数为 10%～25% 为宜，可实现颗 粒污泥系统的稳定良好运行，延长系统运行周期， 解决污泥解体问题，此结论可用于指导系统运行 中控制因子的参数确定. 参    考    文    献 Peng Y Z, Wu L, Ma Y, et al. Advances: granulation mechanism, characteristics and application of aerobic sludge granules. Environ Sci, 2010, 31（2）: 273 （彭永臻, 吴蕾, 马勇, 等. 好氧颗粒污泥的形成机制、特性及应 用研究进展. 环境科学, 2010, 31（2）：273） [1] Gao  D  W,  Liu  L,  Liang  H,  et  al.  Aerobic  granular  sludge: characterization,  mechanism  of  granulation  and  application  to wastewater treatment. Crit Rev Biotechnol, 2011, 31（2）: 137 [2] Liu  Y  Q,  Moy  B,  Kong  Y  H,  et  al.  Formation,  physical characteristics  and  microbial  community  structure  of  aerobic granules  in  a  pilot-scale  sequencing  batch  reactor  for  real wastewater treatment. Enzyme Microb Technol, 2010, 46（6）: 520 [3] Peng  Y  Z,  Qian  W  T,  Wang  Q,  et  al.  Unraveling  microbial structure of activated sludge in a full-scale nitrogen removal plant using  metagenomic  sequencing. J Beijing Univ Technol,  2019, 45（1）: 95 （彭永臻, 钱雯婷, 王琦, 等. 基于宏基因组的城市污水处理厂生 物脱氮污泥菌群结构分析. 北京工业大学学报, 2019, 45（1）： 95） [4] Liu  W  R,  Song  J  J,  Wang  J  F,  et  al.  Rapid  achievement  of nitrifying  micro-granular  sludge  and  its  nitritation  function. Environ Sci, 2020, 41（1）: 353 （刘文如, 宋家俊, 王建芳, 等. 硝化微颗粒污泥快速培养及其亚 硝化功能快速实现. 环境科学, 2020, 41（1）：353） [5] Zhou Y, Wang S P, Yu J J, et al. Application of aerobic granular sludge  technology  in  biological  wastewater  treatment. Ind Water Treat, 2020, 40（5）: 12 （周瑶, 王少坡, 于静洁, 等. 污水生物处理中的好氧颗粒污泥技 术. 工业水处理, 2020, 40（5）：12） [6] Wang  R  D,  Guo  A,  Li  S,  et  al.  Characteristics  of  biological phosphorus removal system with coexistence of granules and flocs. China Water Wastewater, 2015, 31（13）: 4 （王然登, 郭安, 李硕, 等. 颗粒/絮体共存的生物除磷系统的特性 研究. 中国给水排水, 2015, 31（13）：4） [7] Li A J, Yang S F, Li X Y, et al. Microbial population dynamics during  aerobic  sludge  granulation  at  different  organic  loading rates. Water Res, 2008, 42（13）: 3552 [8] Yao  Y,  Pan  J,  Xiao  P  Y,  et  al.  Review  of  treatment  of  high ammonia nitrogen wastewater by aerobic granular sludge. Environ [9] · 1386 · 工程科学学报，第 42 卷，第 10 期