沸石强化间歇曝气促进好氧颗粒污泥形成的协同效应与机制解析

本文创新性地提出在间歇曝气序批式反应器（SBR）中添加沸石促进好氧颗粒污泥（AGS）快速形成，通过现代分析仪器和计算模型揭示了其作用机制。研究在低有机负荷（OLR 1.5-2 kgCOD/m3·d）下24天即获得颗粒比例>90%、完整性系数92.4%的致密AGS，显著提升脱氮除磷效率（NH4+-N 97%、TN 84%、TP 80%），为低负荷污水处理的工程应用提供理论支撑。

　　

Highlight

本研究通过整合沸石添加与间歇曝气策略，在序批式反应器（SBR）中实现了好氧颗粒污泥（AGS）的快速形成。现代分析技术与计算模型揭示了其协同作用机制，为低有机负荷污水处理提供了创新解决方案。

Structural and morphological changes of AGS

通过场发射扫描电镜（SEM）和光学显微镜系统表征了AGS的颗粒化过程，发现其经历四个发育阶段：成核（1-15天）、生长（15-30天）、成熟（30-60天）以及失稳再生（>60天）。在成核阶段， reactors 1#和3#中均以动胶菌属（Zoogloea）为优势菌种...

Conclusion

本研究验证了沸石强化SBR系统可快速形成致密AGS（平均粒径1.6 mm，SVI 32.2 mL/g，完整性系数92.4%），在动态溶解氧梯度（好氧/缺氧比0.4-1.8）下实现高效脱氮除磷（NH₄⁺-N 97%、TN 84%、TP 80%）。优势菌属如副球菌属（Paracoccus，47%）和红环菌科（Rhodocyclaceae，9%）展现出显著代谢活性，异养菌和自养菌的比摄氧率（SOUR）分别达41.3和25.2 mgO₂/gMLSS·h。