培养好氧颗粒污泥的方法及培养其的装置与流程

本发明属于废水处理技术领域，涉及一种培养好氧颗粒污泥的方法，特别涉及一种利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥的方法，以及培养其的装置。

背景技术：

好氧颗粒污泥(Aerobic granular sludge，AGS)介于活性污泥和生物膜之间，但又比悬浮生物填料有更高的微生物活性和承受能力，是近年来新兴的处理技术。相较于絮状污泥，好氧颗粒污泥具有极佳的沉降性能、单位容积对有机物的处理效果好、可承受较高的冲击负荷、减少对二沉池的体积要求以及可同时脱氮除磷的特点。对于好氧颗粒污泥的培养，由于研究者基于不同的方法和实验条件，其形成机理和培养方法很难达成共识。

选择颗粒污泥进行培养，系统启动速度较快，可大大缩短污泥培养周期，但目前颗粒污泥较为昂贵，好氧颗粒污泥则更为稀缺，尚不适合大规模的实际工程应用。有关颗粒污泥的研究源于1986年，lettinga等发明的升流式厌氧颗粒污泥床工艺(Upflow Anaerobic Sludge Blanket,UASB)，该工艺极大地推动了对颗粒污泥的研究和应用。此后，研究者们在好氧状态下也培养出类似的自固定颗粒，如早期Vander Hoek、De Beer和Van Benthum等人对利用载体培养好氧颗粒污泥，其颗粒的效果并不理想；直到1991年，MishimaI等在BAS(Bio-film airlift suspension，连续气升式反应器)中培养得到好氧颗粒污泥，但这是在纯氧曝气下才培养得到，形成条件十分严苛；1998年Heijnen和van Loosdrech申请了好氧颗粒污泥的专利；再到20世纪90年代末，好氧颗粒污泥的研究和应用随研究的深入和广泛逐渐被人们熟知和接受，比如，Van der Hoek的研究表明Ca²⁺可以作为好氧颗粒污泥的“晶核”，投加Ca²⁺对颗粒化有促进的作用；随后2010年liu等在中试里用真实生活废水作为进水的SBR反应器中培养出了好氧颗粒污泥，并于2012年在连续流生物膜反应器中也成功得到了好氧颗粒污泥，但形成的颗粒较细，沉淀性能不好，且结构不质密。

可见随着研究的深入，从人工模拟废水到实际废水，好氧颗粒污泥的实际应用逐渐成为了现实，而微观方面新的技术的应用(如CLSM激光共聚焦显微等)，好氧颗粒污泥的微观结构和形成机制也被人们慢慢认识。此外，由于好氧颗粒污泥的稳定性好当冲击能力强的特性，在处理高浓度废水和含毒物质废水等的应用也被广泛研究。

技术实现要素：

本发明的第一目的是基于“晶核”原理，提供了一种利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥的方法，具体以厌氧颗粒污泥作为有机“晶核”，以诱导好氧颗粒污泥的形成，由于厌氧颗粒污泥本身由微生物及其分泌物组成，因此，相比投加无机晶核，投加的污泥有机“晶核”与好氧颗粒污泥有更多地相似之处，更易附着，且采用进水-曝气-沉淀-排水-厌氧的方式间歇式培养，经高水力剪切力和水力选择压下制得成熟的好氧颗粒污泥。

本发明的第二目的是提供一种培养上述好氧颗粒污泥的SBAR(气升式间歇反应器)反应器，以配合上述利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥，得到一个可进水-曝气-沉淀-排水-厌氧操作的环境及形成高水力剪切力和水力选择压的环境。

本发明的技术方案如下：

一种利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥的方法，包括以下步骤：

(1)人工模拟配制废水：以蔗糖、牛肉膏和马铃薯为碳源，NH4Cl为氮源及KH2PO4为磷源，此外，还投加矿物质元素、微量元素及NaHCO3，其中，NaHCO3作为缓冲剂，调节体系pH为7.0～7.5；

(2)接种和培养污泥：以传统活性污泥为接种污泥，经空曝后接种于SBAR反应器中，采用进水-曝气-沉淀-排水-厌氧的方式依次轮回间歇式培养，待其驯化稳定后再加入厌氧颗粒污泥，以提供诱导好氧微生物生长的“晶核”，培养一段时间后即制得好氧颗粒污泥，其中，随着培养时间的推进逐渐提高进水阶段的进水负荷，曝气阶段提供水力剪切力，使得形成的污泥颗粒的形状规整和结构紧凑，曝气结束后沉淀，利用逐渐减少的沉降时间即水力选择压进行污泥的筛选，排水阶段将上层沉降性能差的絮状污泥排出，且随着污泥颗粒粒径的增大，沉淀时间逐渐缩短。

优选为，步骤(1)中废水的蔗糖与牛肉膏按COD 1:1投加；步骤(2)中随着培养时间的推进，废水负荷的COD浓度和NH⁺4-N浓度分别由500～600mg/L、5～10mg/L提高至800～1000mg/L、40～50mg/L。

优选为，步骤(2)中所述的传统活性污泥的接种浓度为3.2～3.6g/L。

优选为，步骤(2)中以进水-曝气-沉淀-排水-厌氧的培养方式，每天四个周期，每个周期6h，其中，包括进水阶段时间10min，曝气阶段时间310min，沉淀阶段时间从30min递减，直至活性污泥指数SVI降至30mg/L或减至5min，且其时间补偿给曝气阶段。

优选为，步骤(2)中曝气量控制在1.5L/min，上升气速为2.3m/s，溶解氧DO为6.8mg/L。

本发明还公开了一种培养上述的好氧颗粒污泥的SBAR反应器，包括外管、底部镂空的内管和曝气器，所述的内管设于所述的外管内，所述的曝气器设于所述的内管的底部，废水流入所述的外管将所述的内管淹没，曝气时泥水混合液在所述的内管中做上升流，至所述的内管的顶部后进入所述的外管，污泥下沉至所述的内管的底部，再次因曝气在所述的内管中做上升流，从而实现内循环，曝气阶段结束经沉淀后，开启出水口排出上层沉降性能差的絮状污泥。

优选为，还包括储存废水的废水桶、与所述的水桶软管连接的进水泵和在所述的外管的侧面所述的内管上设有的溢流装置，废水经所述的进水泵从所述的外管的上面流入，将所述的内管淹没，并可从所述的溢流装置溢出。

优选为，还包括空气压缩泵和气体流量计，空气经所述的空气压缩泵送入，并经所述的气体流量计计量后从所述的曝气器曝气；所述的出水口设置所述的外管的侧面中部，且由电磁阀控制开启闭合。

优选为，所述的进水泵、所述的空气压缩泵和所述的电磁阀均由时间控制器分别控制进水阶段时间、曝气阶段时间和排水阶段时间。

优选为，所述的外管和所述的内管均由有机玻璃制成，其中，所述的外管的直径为110mm，高为110mm，总容积为8L，有效容积为6L，高径比H/D为10，所述的出水口位于所述的外管高度的1/2处；所述的内管的直径为60mm，高为900mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

在SBAR反应器中，采用和配制人工模拟废水，在培养阶段通过合理的营养条件(负荷递增)和运行方式(沉淀时间递减)，对颗粒污泥进行培养。经过40天的培养，反应器中形成了好氧颗粒污泥，所得好氧颗粒污泥外观呈暗黄色，显微镜下观察为不规则的球型，粒径在0.5～1.5mm，经粒度分析表明：粒径在0.6mm以上的颗粒占全部颗粒污泥的50％以上，其中，0.5mm粒径的颗粒沉降速度为：5.647cm/s，含水率为：96％，比耗氧速率(SOUR)为：2.63mg O2/(MLVSSg·min)，污泥体积沉降指数SVI在20～30ml/g之间，MLSS为6.0g/L，COD、TN、NH4⁺-N的去除率为95％、70％和97.5％，比耗氧速率(SOUR)为：2.63mg O2/(MLVSSg·min)，脱氢酶活性为：5.889μg TF/(mgMLSS·h)，具有极高的生物活性和污染物去除能力。

此外，与对照组对比可知：以厌氧颗粒污泥为晶核投加至普通活性污泥培养得到的好氧颗粒污泥，呈暗黄色，且粒径和颗粒性能上比普通活性污泥培养得到的好氧颗粒污泥更佳，颗粒比重、沉降速率和微生物活性也均更有优势。

附图说明

图1为本发明的一种利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥的方法的机理图；

图2为SBAR反应器的运行示意图，其中，图2(a)为曝气阶段，图2(b)为沉淀阶段；

图3为本发明培养好氧颗粒污泥的SBAR反应器的结构示意图；

图4为实施例1中R2’组培养得到的好氧颗粒污泥的电子显微镜SEM分析示意图；

图5为实施例1中三组培养得到的好氧颗粒污泥对废水的降解能力和污泥沉降能力性能变化的示意图；

图6为实施例1中R2’组培养得到的成熟好氧颗粒污泥在显微镜下的形态，其中，a：丝状菌爆发的颗粒污泥，b：附着固着型纤毛虫的颗粒；c：开始破碎的颗粒污泥；

图7为实施例1中R2’组培养得到的成熟好氧颗粒污泥的表观形态示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

为了更好的说明本发明，下方结合附图对本发明进行详细的描述。

本发明的一种利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥的方法，主要包括以下步骤，其原理如图1所示：

(1)人工模拟配制废水：以蔗糖、牛肉膏和马铃薯为碳源，NH4Cl为氮源及KH2PO4为磷源，此外，还投加矿物质元素、微量元素及NaHCO3，其中，NaHCO3作为缓冲剂，调节体系pH为7.0～7.5；

废水所加入的原料及其含量可以如表一所示，对于矿物质元素和微量元素的选择，也由本领域技术人员做其他选择：

表一

其中，蔗糖与牛肉膏按COD 1:1投加，微量元素(mg/L)：H3BO3、ZnCl2、CuCl2、MnSO4·H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O、AlCl3、CoCl2·6H2O、NiCl2、FeCl3·6H2O、和KI；

(2)接种和培养污泥：以传统活性污泥(如：市政污水处理厂二沉池的回流污泥，深棕色、絮体较小，质量浓度为8g/L，污泥沉降指数SVI为123.83mL/g)为接种污泥，经空曝后接种于SBAR反应器中，采用进水-曝气-沉淀-排水-厌氧的方式依次轮回培养，待其驯化稳定后再加入厌氧颗粒污泥，以提供诱导好氧微生物生长的“晶核”，培养一段时间后即制得好氧颗粒污泥，其中，随着培养时间的推进逐渐提高进水阶段的进水负荷，曝气阶段提供水力剪切力，使得形成的污泥颗粒的形状规整和结构紧凑，曝气结束后沉淀，利用水力选择压进行污泥的筛选，排水阶段将上层沉降性能差的絮状污泥排出，且随着污泥颗粒粒径的增大，沉淀时间逐渐缩短。

具体地，所述的传统活性污泥的接种浓度为3.6g/L；进水负荷为：随着培养时间的推进，废水负荷的COD浓度和NH⁺4-N浓度分别由600mg/L、10mg/L提高至1000mg/L、50mg/L；

采用进水-曝气-沉淀-排水-厌氧的培养方式，每天四个周期，每个周期6h，其中，包括进水阶段时间10min，曝气阶段时间310min，沉淀阶段时间从30min递减，直至活性污泥指数SVI降至30mg/L或减至5min，且其时间补偿给曝气阶段，原则上保证出水可将上层沉降性能差的絮状物泥排出。颗粒污泥的形成近似结晶过程，厌氧颗粒污泥破碎后供絮状污泥附着并生长，随着其他条件的促进逐渐成粒，最终形成了结构紧密且外形规则的成熟好氧颗粒污泥。

一、基于本发明好氧颗粒污泥的培养形成过程以及结合上述机理的提出，以下将对反应器、水力剪切力、有机负荷及进水水质、沉降时间及沉降速度、水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)和温度做出如下分析：

1.1反应器

在完全混合式反应器中，由于曝气产生的动力，絮体始终做无规则运动。微生物絮体由于局部水力剪切，运动时的轨迹、彼此之间的碰撞等都是没有规律，因此，絮状的污泥不断地被打散，不利于颗粒化和好氧颗粒污泥的形成。

厌氧颗粒污泥培养最常用到的反应器有UASB、EGSB、ABR、ASBR等，几乎都有较大的H/D(高径比)或产生较大的水力剪切，所以本发明在好氧颗粒污泥反应器的选择上也必须要满足这个参数。H/D较大，可以使得松散絮状污泥始终受水力剪切力影响，在这样的水力条件下，就会产生絮体表面自由能降低的趋势，进而成粒，本发明宜选用SBAR、SBR、BAS或UASB等作为反应器。

而SBAR(气升式间歇反应器)在具有较大的H/D的同时，反应器内的混合液还呈内循环流动，如图2所示，此外，好氧颗粒污泥还是自我平衡的微生态系统，每一个颗粒都可以视为独立的系统，适合升流式反应器，所以无论是从成粒效果还是从处理效果来看，本发明最终选用SBAR更有利于絮状活性污泥的颗粒化过程。

1.2水力剪切力

在活性污泥系统中，曝气的大小代表了供氧量，而在好氧颗粒污泥系统中还是产生水力剪切力的原因，通常用表观气体上升流速来表示曝气量的大小。有研究显示，在SBR中表观气速要达到1.2cm/s，才会有形成好氧颗粒污泥趋势。随着气速的增加，颗粒受到剪切力越大，形状就越规则，结构就越紧凑，但是过高的气速会导致絮状污泥无法聚集使得污泥颗粒无法形成，甚至导致颗粒的破碎。本发明在较高表面气速的剪切下，有利于丝状菌的缠结，并在对形成的颗粒表面的丝状菌产生剪切力，使其脱落以得到较光滑的颗粒，而脱落的微生物因比重较小在排水阶段被排出；另外，在高表面气速的条件下，颗粒表面自由能降低，可以使得细菌产生更多的胞外聚合物，其有利于颗粒的结构稳定并且保持完整性，而EPS中蛋白质等分泌物可提高颗粒的表面疏水性。

1.3有机负荷及进水水质

好氧颗粒污泥在COD负荷为2.5～15kgCODm^-3d^-1内均能形成，但是成熟颗粒性征有所不同。随着负荷的增加，粒径和不稳定性也随之增加。较高的有机负荷也会使得颗粒生长较快，但是得到的颗粒强度较低，颗粒内部结构松散，系统稳定性下降。

研究表明，较高或较低的氮源会使培养过程中的颗粒化减弱，并会导致成熟颗粒破碎解体，进水碳源某种程度上决定了颗粒的性质，使用不同碳源培养得到的好氧颗粒污泥无论是从外管还是性能上都有很大的差异。用于培养好氧颗粒污泥的底物主要有葡萄糖，乙酸钠，乙醇，淀粉等。当葡萄糖作为底物时，丝状菌容易大量生长进而造成污泥膨胀，近年来其他报道的文献多以乙酸钠作为碳源，培养好氧颗粒污泥。为了更贴近真实生活污水，本发明由使用淀粉、蔗糖和牛肉膏蛋白胨提供混合碳源，由于更难被微生物转化利用，相比较使用乙酸钠作为碳源，混合碳源所培养的好氧颗粒污泥所用的时间明显增加，形成的颗粒粒径也较小，而且，相比较单一碳源，本发明混合碳源的模拟生活污水更贴近真实市政废水，所以更具实际价值。

1.4沉降时间及沉降速度

SBAR的一个周期分为进水、曝气、沉降、以及排水，曝气结束后，首先进行污泥沉淀，后排水。对于相同排水率的反应器，沉降时间就决定了反应器对污泥的水力选择压，污泥的沉降速度决定了被保留还是被排出。在周期较短的情况下，保留下来的沉降性能好的微生物经过反复水力条件的筛选，便可能形成颗粒。SBR反应器中，沉淀时间降到5min时，颗粒占优势，而当沉淀时间选为10min或者更长，系统中污泥形态则为颗粒与絮体混合组成，同时，沉降时间对颗粒的性质也起着重要的作用，若沉降时间减少的过快，就会导致污泥负荷增高，微生物保持在对数增长期，颗粒生长加快，但快速生长的粒径较大的颗粒较疏松，其强度和稳定性均不强。因此，调节沉降时间以及选择比重较大的微生物对活性污泥的颗粒化显得至关重要。

1.5水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)

水力停留时间与沉降时间共同作用，水力停留时间决定了反应器的操作周期，也就对系统内的微生物也可以产生水里选择压力。在排水率一定时，微生物随出水排出的频率由水力停留时间的长短决定。较短的停留时间也就是较短的操作周期，与沉降时间的调节相结合，会使得悬浮物的生长因其被频繁排出导致微生物生长受到抑制，甚至会污泥严重流失，进而使污泥无法颗粒。

循环周期为24h时，由于选择压较小，系统未能形成颗粒污泥。周期为3h时，污泥不断被排出，造成污泥大量流失，难以形成颗粒。当周期为6～12h时，可形成稳定的成熟好氧颗粒污泥。水力停留时间的缩减也可刺激EPS的分泌，其中蛋白质的分泌可增强表面疏水性。所以，好氧颗粒污泥培养时的水力停留时间要在抑制絮状污泥生长的同时，也要给沉淀性能较好的微生物充足的时间在反应器内繁殖和积累。

水力停留时间和污泥龄的作用方式一致，只是表达方式有所不同。10d作为污泥龄的颗粒粒径比16d的颗粒粒径小(0.1～0.5mm)。较大的好氧颗粒污泥沉降性能较好，但较小的传质能力好，比表面积大，且稳定性更高。培养至成熟，污泥龄为80～100天，与传统活性污泥法类似，并且会产生少量剩余污泥，是因为粒径过大的颗粒在高水力剪切力下破碎并二次成核。

1.6温度

由于温度过低会抑制微生物的生长，以及有机物的处理效果、除磷效果以及硝化反硝化的效果都会下降，所以，低温时，好氧颗粒污泥系统脱氮除磷效率较差，出水SS高且出现浑浊，反应器内污泥浓度下降，稳定性变差。若过低，污泥的流失量会变多、进而污泥浓度降低、颗粒完整性变差，好氧颗粒污泥破碎成较小的颗粒甚至变成絮体，表观颜色变浅变暗，沉降性能严重下降，以致颗粒化失败。分析其原因可能为：1)温度过低会抑制微生物的生长代谢，导致排水过程污泥流失，反应器内截留的污泥量减少，对有机物的处理能力降低，脱氮除磷效率变差；2)温度降低使硝化和反硝化作用明显下降；3)低温影响颗粒EPS的分泌，如松散型EPS(LB-EPS)大量分泌，使得颗粒稳定性下降，至破碎。本发明的培养时间为春夏，因此培养温度为室温即可。

如图3所示，本发明还公开了一种培养上述的好氧颗粒污泥的SBAR反应器，包括外管1、底部镂空的内管2和曝气器3，所述的内管2设于所述的外管1内，所述的曝气器3设于所述的内管2的底部，废水流入所述的外管1将所述的内管2淹没，曝气时泥水混合液在所述的内管2中做上升流，至所述的内管2的顶部后进入所述的外管1，污泥下沉至所述的内管2的底部，再次因曝气在所述的内管2中做上升流，从而实现内循环，曝气阶段结束经沉淀后，开启出水口4排出上层沉降性能差的絮状污泥。

进一步，还可包括储存废水的废水桶5、与所述的废水桶5软管连接的进水泵6和在所述的外管1的侧面所述的内管2上设有的溢流装置7，废水经所述的进水泵6从所述的外管1的上面流入，将所述的内管2淹没，并可从所述的溢流装置7溢出。

进一步，还可包括空气压缩泵8和气体流量计9，空气经所述的空气压缩泵8送入，并经所述的气体流量计9计量后从所述的曝气器3曝气；所述的出水口4设置所述的外管2的侧面中部，且由电磁阀10控制开启闭合。

其中，所述的进水泵6、所述的空气压缩泵8和所述的电磁阀10均由时间控制器11分别控制进水阶段时间、曝气阶段时间和排水阶段时间。

具体而言：所述的外管1和所述的内管2均可由有机玻璃制成，其中，所述的外管1的直径为110mm，高为110mm，总容积为8L，有效容积为6L，高径比H/D为10，所述的出水口4位于所述的外管1高度的1/2处；所述的内管2的直径60mm，高为900mm。

实施例1

本实施例1的一种利用厌氧颗粒污泥诱导培养好氧颗粒污泥的方法，具体步骤如下：

(1)SBAR反应器如图3所示，其内管2的直径为60mm，高为900mm，外管1的直径110mm高为1100mm，总容积为8L，有效容积为6L，高径比H/D为10，曝气的位置设置在内管2底部，反应器通过时间控制器11和溢流装置7控制；

(2)接种的活性污泥取自市政污水处理厂的二沉池回流污泥，深棕色、外观松散，形状不规则，絮体较小，经闷曝48h后投入反应器，加入量为反应器体积的50％；

(3)采用人工模拟生活污水，以蔗糖、牛肉膏蛋白胨和马铃薯淀粉为碳源，配水中的蛋白胨和蔗糖按COD 1:1投加；下表是实验初期配水的组成及其含量：

表二

注：另需微量元素(mg/L)：H3BO3、ZnCl2、CuCl2、MnSO4H2O、

(NH4)6Mo7O244H2O、AlCl3、CoCl26H2O、NiCl2、FeCl36H2O、KI，再投加适量NaHCO3作为缓冲剂，调节pH为7.0～7.5；

(4)采用进水-曝气-沉淀-排水-厌氧的运行方式，每天四个周期，每个周期6h，其中包括进水10min，曝气310min，沉淀时间从30min递减，其时间补偿给曝气阶段，直至沉淀时间降至5min或颗粒完全成熟，运行一周后系统进入稳定状态，且进水负荷随培养时间的推进逐渐提高；

(5)厌氧颗粒污泥取自模拟低浓度生活污水培养的颗粒，粒径在1～2mm之间，其中，第一组反应器(R1’)为对照组，仅接种絮状污泥，其余两组均投加厌氧颗粒污泥作为晶核，且三组投加量均为污泥量的5％，第二组反应器(R2’)中所投加的厌氧颗粒污泥粒径为0.8～2.0mm；第三组反应器(R3’)

中所投加的为使用机械破碎的厌氧颗粒污泥，其粒径在0.1～0.5mm，以期在相同投加量下获得更多的种核。

在R2’和R3’组观察到，投加了厌氧颗粒污泥后，可以观察到部分的厌氧颗粒污泥解体，并成为好氧颗粒污泥附着的核心，培养10天后，沉降时间降至20min，污泥表观变为黄褐色，其中，在R3’中已经可以观察到较小的颗粒雏形。随着轮虫以及固着型纤毛虫的出现，污水处理效果转好，系统进入稳定阶段。培养至20天，在水力作用(剪切力及二次流)和布朗运动的作用下，微生物个体间或与晶核间的有效碰撞，絮体开始变得质密，颗粒内核逐渐成型，通过观察，晶核的存在加速了这个过程。随着反应器沉降时间缩减，沉降性能较差的絮状污泥不断地被排出系统，密实且沉降速度较快的初期颗粒被截留，同时在显微镜下还观察到，松散絮体越来越少，在高水力剪切力下颗粒边缘逐渐清晰，圆度也随之提高；在附着在内核上的生物快速生长的同时，表面松散的部分被高水力剪切力下被剥离又在水力选择压下被带出系统，污泥在这个过程中变得质密逐渐颗粒化。35天后，反应器内的污泥已经基本转变为颗粒状，表面光滑，结构紧密。

经过以上的培养方法，好氧颗粒污泥成型，如图4所示，所培养的成熟好氧颗粒污泥具有以下物理性质，如表三所示，密度增加有利于提高颗粒污泥的沉降速率和压缩性能。与接种絮状污泥相比，好氧颗粒污泥颗粒的粒径以及比重均增加，有极高的沉降速度，更便于泥水分离，且好颗粒污泥的呼吸速率大幅提高，显示较好的生物活性，而较高的生物活性对于有机物的去除有更好的效果，其中，R2’的颗粒性征显示最佳，说明投加少量厌氧颗粒污泥对好氧颗粒污泥的形成以及性质具有一定的优化作用，但投加破碎厌氧颗粒污泥由可以在短时间内提供大量的可依附的载体，颗粒污泥的形成速度相对较快，但由于颗粒内容易形成较多的空腔，其原始结构遭到破坏，致使形成的成熟颗粒的性能不如直接投加厌氧颗粒污泥。

表三好氧颗粒污泥物理性质

在好氧颗粒污泥的培养中，反应器运行过程对污染物的去除情况如图5所示。培养过程中COD容积负荷从1.5提升至2.52kg COD/(m³·d)并保持C:N:P＝100:10:1，去除率随培养的进行逐步上升随后稳定，待颗粒污泥完全成熟，COD、NH4⁺-N的去除率为95％和97.5％左右。

以上研究说明：

采用本发明的方法可加速好氧颗粒污泥的形成，经30～45天的培养即可获得外观呈淡黄色或暗黄色的类球型颗粒，如图6和7所示，颗粒具有一定弹性且结构规则紧密，显微镜和电镜下可观察到颗粒由大量的球菌和杆菌组成并有孔隙和丝状菌骨架存在，如图4所示，其表面的孔隙以及丝状菌和钟虫，孔隙和通道的存在有利于水体中的有机物及溶解氧进入颗粒内部。

从整个好氧颗粒污泥培养研究来看，R2’、R3’的成粒速度较R1’快，圆度也较好。可见在絮状活性污泥进行好氧颗粒污泥培养中，适当投加厌氧颗粒污泥作为有机晶核，可以促进污泥的颗粒化进程，而R2’的稳定性要优于R3’，这是由于R3’中投加的颗粒污泥进过人工机械破碎，致使颗粒污泥原有的内外层结构遭到破坏，且粒径较小、形状不均匀，虽然更多的晶核在初期的絮状污泥吸附及颗粒成型过程具备一定优势，但在颗粒内容易形成较多的空腔，大而空的颗粒污泥易破碎，稳定性变差，进入成熟期反而不如R2’；而观察到R2’中投加的厌氧颗粒污泥在投加初期并不会由于好氧的环境以及水力剪切力下破碎，其在反应器中不断地碰撞和剪切，一方面增加了有效碰撞的几率，另一方面从其表面剥离的微小颗粒可以为系统中好氧颗粒污泥的形成持续提供内核，即在颗粒化阶段，投加厌氧颗粒污泥的R2’成粒效果最好，投加破碎厌氧颗粒污泥的R3’虽能形成较多的颗粒，但颗粒稳定性较差，而投加了有机晶核的R2’、R3’的颗粒化效果要明显优于空白组。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。