小型服務(wù)區(qū)污水處理設(shè)備生物濾池作為生物膜反應(yīng)器的經(jīng)典形式之一, 已經(jīng)成為一種成熟的工藝.近年來(lái), 伴隨各種新型脫氮途徑的提出, 如異養(yǎng)硝化,、好氧反硝化、同步硝化-反硝化,、短程硝化-反硝化等, 研究者們將傳統(tǒng)生物濾池不斷進(jìn)行改進(jìn), 開(kāi)發(fā)出許多新型生物濾池, 并在各類廢水處理中得到了應(yīng)用.

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UASB反應(yīng)器顆?；^(guò)程的本質(zhì)是反應(yīng)器中存在污泥顆粒的連續(xù)選擇過(guò)程。Hulshoff Pol等人的研究認(rèn)為：在高選擇壓條件下,，輕的和分散的污泥被洗出而較重的組分保持在反應(yīng)器中,。從而使細(xì)小分散的污泥生長(zhǎng)最小化，細(xì)菌生長(zhǎng)主要局限在有限數(shù)量由惰性有機(jī)和無(wú)機(jī)載體物質(zhì)或種泥中存在的小的細(xì)菌聚集體組成的生長(zhǎng)核心,。這些生長(zhǎng)核心的粒徑增加直至達(dá)到顆粒污泥和生物膜部分產(chǎn)生脫落的特定最大尺寸,，形成新生長(zhǎng)核，如此反復(fù),。顆?；跫?jí)階段出現(xiàn)的絲狀顆粒隨著時(shí)間的增長(zhǎng)變得更致密。

    低選擇壓條件下,，主要是分散微生物的生長(zhǎng),，這產(chǎn)生膨脹型污泥。當(dāng)這些微生物不附著在固體支撐顆粒上生長(zhǎng)時(shí),，形成沉降性能很差的松散絲狀纏繞結(jié)構(gòu),。而且,，氣泡附著在這些松散纏繞的絲狀菌上時(shí)，污泥甚至有上浮的趨勢(shì),。
    在生物反應(yīng)器中,，因氣體流動(dòng)或者液體流動(dòng)和顆粒間碰撞引起的脫膜力是影響厭氧顆粒污泥的形成、生物結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素,。在一個(gè)生物膜系統(tǒng)中,，高的水力剪切力能夠產(chǎn)生比較結(jié)實(shí)的生物膜，而剪切力比較弱的時(shí)候,，生物膜容易成為一個(gè)異質(zhì)多孔和比較脆弱的生物膜,。另一方面，有證據(jù)表明,，在好氧和厭氧顆粒污泥形成的過(guò)程中需要有一定的水力剪切力,。當(dāng)剪切力比較弱的時(shí)候，很少觀察到污泥顆?；F(xiàn)象,。這些也表明了水力剪切力在生物附著和自固定化過(guò)程中的重要性。但是,，水力剪切力對(duì)顆粒污泥的形成,、結(jié)構(gòu)和代謝機(jī)理的影響還不十分清楚。

強(qiáng)化生物除磷(EBPR)是目前應(yīng)用較為廣泛的生物除磷工藝.該工藝?yán)镁哿拙?PAO)在厭氧條件下將儲(chǔ)存于體內(nèi)的聚磷酸鹽(Poly-P)水解獲取能量, 用以吸收水中的揮發(fā)性脂肪酸(VFA), 并以聚羥基烷酸酯(PHAs)的形式儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi); 在好氧條件下PAO以儲(chǔ)存于細(xì)胞內(nèi)的PHAs作為碳源和能源, 吸收水中的磷并將其合成為Poly-P進(jìn)行細(xì)胞增殖, 最終通過(guò)排除富磷污泥達(dá)到污水除磷的目的.在EBPR系統(tǒng)中, 還存在與PAO代謝機(jī)制相似的聚糖菌(GAO), 在厭氧條件下GAO與PAO競(jìng)爭(zhēng)基質(zhì)(VFA), 但在好氧條件下并不攝取磷, 因此, 如何提高PAO的活性和強(qiáng)化其與GAO對(duì)基質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)能力是保證EBPR工藝穩(wěn)定運(yùn)行的重要內(nèi)容.

有研究表明, 影響EBPR系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的因素主要有碳源,、pH,、溫度、DO等, 其中, 溫度的影響一直存在爭(zhēng)議.一般認(rèn)為, 當(dāng)溫度低于20℃時(shí), 有利于PAO的競(jìng)爭(zhēng), 從而提升EBPR系統(tǒng)的性能; 當(dāng)溫度高于20℃時(shí), GAO占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì), 導(dǎo)致污泥中PAO的份額逐漸減少, 除磷效率逐漸降低, 甚至EBPR系統(tǒng)的崩潰.然而,  EBPR系統(tǒng)在高溫條件下仍可高效除磷. Freitas等在SBR中采用短期循環(huán)(厭氧20 min, 好氧10 min, 靜置1 min)實(shí)現(xiàn)了30℃高溫條件下EBPR的穩(wěn)定運(yùn)行. Winkler等利用PAO顆粒污泥與GAO顆粒污泥密度的差異, 通過(guò)排除污泥床上部密度較小的GAO, 在USB反應(yīng)器內(nèi)富集可以適應(yīng)高溫的PAO, 在30℃條件下實(shí)現(xiàn)了較好的除磷效果. Ong等研究表明, 在28~32℃的條件下, 長(zhǎng)期運(yùn)行的EBPR反應(yīng)器可以實(shí)現(xiàn)95%的磷的去除率, qPCR檢測(cè)結(jié)果表明污泥中的PAO為Accumulibacter的亞種Clade IIF.但是目前關(guān)于溫度對(duì)EBPR系統(tǒng)中PAO的活性以及與GAO關(guān)于基質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)能力的影響尚無(wú)定論, 因此需要開(kāi)展相同試驗(yàn)條件下不同溫度對(duì)PAO與GAO之間的競(jìng)爭(zhēng)影響研究, 尤其是高溫條件下對(duì)其競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程的具體研究顯得更加重要.

投加細(xì)微顆粒物
    粘土和其他無(wú)機(jī)顆粒似乎對(duì)顆粒污泥的形成有害,。他們的實(shí)踐表明:在無(wú)分散無(wú)機(jī)物質(zhì)中能形成很好的顆粒污泥,，顆粒揮發(fā)性固體含量很高。
    另一種觀點(diǎn)認(rèn)為：有助于懸浮污泥形成顆粒的因素之一是存在微生物能附著生長(zhǎng)的晶核或生物載體,。細(xì)胞附著在這些顆粒上是顆?；?步。第二步是在惰性載體上形成致密和厚實(shí)的生物膜,。所以,，添加惰性載體的UASB反應(yīng)器中污泥顆粒化過(guò)程可解釋為生物膜形成現(xiàn)象,。

   啟動(dòng)階段投加的細(xì)顆粒物似乎僅起著初期顆粒污泥晶核的作用,這是利用顆粒物的表面性質(zhì),在短期內(nèi)加快那些易于形成顆粒污泥的細(xì)菌在細(xì)顆粒物表面的富集,。另外,初期投加細(xì)顆粒物后,系統(tǒng)的穩(wěn)定性和最大有機(jī)負(fù)荷都有明顯的提高。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),以前啟動(dòng)ＵＡＳＢ反應(yīng)器時(shí)要求嚴(yán)格的水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷控制,在投加細(xì)顆粒物后這些控制措施顯得并不重要了,。