摘要
摘要
好氧颗粒污泥因其污染物降解效率高、占地面积小、能耗低等特点而受到
研究者的关注。然而，好氧颗粒污泥应用于低碳源污水，面临颗粒培养周期长、
运行稳定性差等难题。我国南方城市生活污水COD浓度为100~200mg/L，属
于典型低碳源污水，这导致好氧颗粒污泥的运行十分困难。本研究针对COD为
150mg/L左右的低碳源进水条件，以投加Fe3+、调控饥饿期作为强化培养的手
段，使用序批式反应器快速培养好氧颗粒污泥，分析Fe3+对好氧颗粒污泥的强
化机制，并对好氧颗粒污泥工艺的稳定运行效能进行优化。
好氧颗粒污泥的快速培养研究表明，投加Fe3+的实验组中形成了好氧颗粒
污泥，而不投加Fe3+的对照组中则未能形成。实验组对COD、NH4+-N、TN、TP
的去除率分别为81%、96%、35%、33%，其中出水COD平均浓度为26mg/L，
氨氮平均浓度为1.3mg/L，胞外蛋白含量相比对照组高约150mg/gMLSS，污泥
浓度高约300mg/L，运行至第47天时，颗粒粒径达到669μm。在投加Fe3+的
条件下，在180min的SBR周期与120min的SBR周期下培养两组污泥，在第
17天时都已实现颗粒化，180min组颗粒污泥粒径相对大约50%，胞外蛋白含
量高约40mg/gMLSS，污泥浓度相对高约700mg/L。
通过三维荧光光谱分析发现，Fe3+能刺激色氨酸类蛋白、酪氨酸类蛋白的生
成；通过傅里叶红外光谱分析，Fe3+能够刺激天冬氨酸类蛋白、酪氨酸类蛋白、
酰胺I带的生成；通过激光共聚焦显微技术分析发现，Fe3+能够刺激β-胞外多糖
的生成，而以上的物质均有助于颗粒的形成和稳定。此外，投加Fe3+可以刺激
Bacteroidetes菌门的生长，提高污泥亚硝酸盐氧化能力；刺激Zoogloea属菌的
生长，增强EPS的分泌；刺激Pseudoxanthomonas属菌的生长，提高好氧颗粒
污泥的稳定性。
好氧颗粒污泥成熟以后，将SBR反应周期从180min调整为120min，再
调整为90min，好氧颗粒污泥的单位时间氨氮去除量会随着SBR周期的缩短而
逐渐提高。运行116天以后，反应器可以在90min的SBR周期内去除进水中
约35mg/L的氨氮。采用培养新生好氧颗粒污泥并倒入反应器的方式来维持体
系的稳定，反应器运行至140天时，污泥仍然保持着密实的颗粒形态，且污水
处理效率保持稳定。
关键词：好氧颗粒污泥；铁离子；低碳源污水；饱食-饥饿期；稳定性
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Abstract
Abstract
Aerobicgranularsludgehasattractedtheattentionofresearchersbecauseofits
characteristicsofhighpollutantdegradationefficiency,smallfootprintandlow
energyconsumption.However,theapplicationofaerobicgranularsludgetolow
carbonsourcesewageisfacedwithsuchproblemsaslongparticlecultureperiodand
poorrunningstability.TheconcentrationofCODofdomesticsewageinthesouthof
ourcountryis100-200mg/L,whichbelongstotypicallowcarbonsourcesewage,
whichleadstothedifficultoperationo