摘要
摘要
随着我国城镇化和工业化进程的加快，国家制定的水质排放标准不断提升，
污水处理厂普遍面临提标扩容的压力。生物强化技术，能显著提升生物处理单元
的处理效能而成为热门研究方向之一。载体的选择直接影响生物强化技术的应用
效果，菌丝球作为一种新型的生物质颗粒载体，具有良好沉降性能、比表面积大、
成本低等优点，但其作为丝状菌的一种特定存在形式，作为载体的可行性一直未
有系统的探讨。基于此，本文以生物强化城镇污水脱氮效果为目标，在优化菌丝
球培养条件，明晰其成球特性的基础上，重点考察菌丝球作为生物质载体的可行
性，以及其负载功能菌的强化脱氮效能，以期为菌丝球作为载体用于水处理技术
提供强有力的理论指导和技术支撑。
为了获得稳定的菌丝球载体，对其培养条件（C/N比、初始pH值）及成球
特性进行探讨。结果表明，C/N比为10-60时生物量和碳源量成正相关；培养基
初始pH5时菌丝球成球状态最佳，结构致密、形状规则。结合经济因素考虑，
菌丝球培养条件的优化参数为：培养基C/N比为30-60，不需人为调节培养基初
始pH（pH5）。通过绘制菌丝球的生长曲线，确定菌丝球最佳培养时间为60-84h。
结合光学显微镜、扫描电镜等手段进行菌丝球的成球过程的阐释，结果表明，菌
丝球的成球过程主要为孢子聚集、孢子萌发、分支菌丝大量生长、外层菌丝缠绕
晶核生长成球。菌丝球的多孔结构可为微生物的生长繁殖提供场所，可作为生物
质载体用于污水生物强化处理。
采用人工模拟废水，在不同有机负荷条件下将不同量的菌丝球投加至SBR
活性污泥系统中，考察菌丝球在活性污泥系统中的赋存规律及其对污泥性能的影
响。结果表明，不同运行条件下菌丝球在活性污泥系统中的赋存规律基本一致，
菌丝球作为负载活性污泥的骨架，可吸附活性污泥成为菌丝聚集体。不同菌丝球
投加量对污染物去除效能基本不影响，会促进污泥胞外蛋白的分泌，提高污泥的
疏水性，表现出良好的污泥沉降性能。R1、R2、R3、R4反应器的SVI值稳定
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在58.07mL/g、56.67mL/g、59.26mL/g、53.63mL/g。比较而言，菌丝球投加量与
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污泥SV体积相同时系统污泥持留性能和污泥沉降性能更佳。可见，菌丝球作
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为载体用于生物强化是可行的，其投加不会引起污泥膨胀。微生物群落结构解析
结果表明，系统中以变形菌门Proteobacteria和bacteroidota为主，同时系统中存
在促进EPS分泌和有机污染物去除的酸杆菌门Chloroflexi；酸杆菌
Acidobacteriota；硝化细菌Nitrospira；厚壁菌门Firmicutes。变形菌门Proteobacteria
所占比例高达91.56%，其可通过分泌大量的胞外聚合物而使自身的附着力增强。
比选菌丝球负载好氧反硝化菌T13的不同方法，考察菌丝球负载T13处理
实际污水的强化脱氮效能。结果表明，当接种7.5%的功能菌悬液时，共同培养
法负载T13脱氮效能更优。与传统活性污泥系统相比，投加菌丝球负载T13生
物强化系统的脱氮效能提升近10%，其处理实际城镇污水的TN去除率达44%（进
水TN大约22mg/L）。当直接往反应器里投加3‰的T13菌剂，若同步投加菌丝
球，TN去除效果更佳，可见，菌丝球作为生物质载体可有效防止功能菌剂的流
失，优化生物强化的效果。
关键词：菌丝球；生物质载体；成球条件；赋存规律；生物强化
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WiththeaccelerationofChinasurbanizationandindustrializationprocess,the
sourcesand