好氧颗粒污泥自成立体分层的微生物群落，包含聚磷菌(PAOs)、氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)、反硝化异养菌甚至还有厌氧氨氧化菌(anammox)。它的分层结构使得颗粒污泥通过底物扩散传质作用形成好氧层、缺氧层以及厌氧层，实现COD以及氮磷的去除。好氧颗粒大大改善了污泥的沉降性能，不需要生物絮凝来进行泥水分离。

　　虽然优点众多，但由于RoyalHaskoningDHV公司(RHDHV)为该工艺技术申请了专利并取名Nereda®，因此目前该工艺的工程案例主要还是以RHDHV的工程案例为主。

　　但你是否知道，除了荷兰的Nereda®，业内也有其他可以培养好氧颗粒污泥的技术团队，而且有着和Nereda®不一样的卖点——他们称在传统的活性污泥工艺系统里就种出污泥颗粒。去年9月，来自瑞士的一个工程团队，在他们国家的著名水业刊物《Aqua & Gas》上，分享了相关案例。在本期微信专栏，小编就做一下搬运工，看看运行数据效果如何。

　　该项目位于在瑞士首都苏黎世和列支敦士登国首都Vaduz之间的瑞士小城Bilten，污水厂的名字是Glarnerland。该污水厂建于1970年初，处理能力为70000人口当量(PE),日处理量约23000m³。

　　2015年，Glarnerland污水厂面临提标改造的挑战，不仅处理能力要从70000 PE提升到105000 PE，而且要满足更高出水标准(微污染物的去除)。当时的Glarnerland污水厂本身就面临污泥沉降性能差的问题，如果选择扩建，费用起码要1000万瑞士法郎(约7000万人民币)。此时，他们发现可能有一个更便宜的选择。

　　早在2006年，DEMON厌氧氨氧化工艺的发明人Bernhard Wett博士就给Glarnerland污水厂搭建了一套侧流DEMON系统，处理污泥脱水后的高氨氮废水。脱氮率超过90%。也许由于这让人信服的数据，该厂给了Wett博士一条主流处理线(共四条平行线)进行主流厌氧氨氧化的试验。毕竟如果这能成功，将大大降低运行成本。

　　可惜的是，当时的侧流DEMON富集的anammox菌不足以支撑主流的需求，但数据显示污泥的沉降性能得到改善。为此，他们“作了点小弊”，使用了一种结构和沉降性能和anammox菌颗粒污泥相同的人工载体材料，以加快颗粒污泥的形成。他们还给这种塑料填料取名Mimics®。可惜的是他们没有公开这种人造颗粒的照片，只有下边使用前后的污泥对比图。

　　能在16年前就想到用这样的方法培养颗粒，小编自己是很佩服的。除了Glarnerland污水厂，Wett博士的旋流分离器还在奥地利的Strass污水厂大展身手。他也为这种筛选技术取了个厉害的名字，叫inDENSE™。而实际为Glarnerland污水厂承担项目的EssDe则给这项技术取名S::Select®。

　　虽然眨眼看去，S::Select®和Nereda®工艺的造粒原理不同，前者使用了旋流分离器，后者则利用了SBR反应池的进水/出水-反应-静置的循环周期特性，但实际都是利用了重力筛选出能够“留下来”的颗粒污泥。

　　在可行性得到初步验证之后，Glarnerland污水厂请来了Eawag对S::Select®进行放大中试，并进一步了解Mimics®的性能。

　　结果显示，使用S::Select®的主流处理线的硝化效果更好。他们认为原因是硝化菌生长速率较慢，颗粒污泥有效延长了SRT，从而给与NOB菌更充足的时间完成硝化。

　　由于项目团队最初认为载体的使用是关键所在，所以Eawag也对Mimics®进行了考察。结果显示没有在出水样品中检出Mimics®，但会有部分Mimics®通过旋流分离器进入剩余污泥中(约10%，这些污泥会送去焚烧)。但他们也发现，在2015年夏天启动完成后，即使再没有添加新的填料，污泥沉降性能依然得以保持。

　　二沉池排出的污泥通过一个泵送进旋流分离器，而且进入旋流分离器前还会先经过一个筛网，作用是防止旋流分离器的堵塞。在旋流分离器中，沉降性能好的污泥颗粒回流到生物反应器，轻质难沉降的污泥会在被甩出，然后收集到地下式的存储罐中。每两条平行线共用一个存储罐，这些污泥会运去进行浓缩。

　　这次改造历时五年半。最初三年，项目团队仅在其中一条线做中试，然后再加入一条。直到2019年夏天，四条线才全都配上了旋流分离器系统。

　　下图是Glarnerland污水厂在2012-2020年间的SVI变化情况。可以看出，使用旋流分离器后，污泥沉降性能大大改善，从原来的>

　　400mL/g降至

　　如果你有福尔摩斯般的观察力，可能会看出上图在2019-2020年间的SVI有点偏高。这是为什么呢？原来，这是因为在2019年秋天，污水厂进行了化学强化预处理的调试，但这个变化却导致了反硝化率的降低，流经旋流分离器的污泥也减少了。直到10月份该调试结束后，SVI才有所回落。而且3号反应池由于污泥量偏低，旋流分离器甚至停运一段时间。但这也导致絮状污泥的回升。在即使后来重启旋流分离器，也花了两个月才重新恢复稳定。他们认为，这说明旋流分离器不可或缺，一旦停运，马上会使轻质絮状污泥增加。

　　上图中部的橙色圈圈则是2号反应池出现了SVI升高的情况，但其他三个反应池情况正常。这是由于2号反应池的旋流分离器出口当时出现堵塞问题导致的。

　　至于能耗方面，已有数据并没有体现出非常显著的提升。因为该厂2013和2014年的生物处理能耗为880000kWh/年，而在四条线都装上旋流分离器系统后，能耗仍有815000kWh/年(尽管进水负荷也有小量增加)。这和Wett博士在其他污水厂进行的结果似乎是吻合，因为在其他案例中，他也没有将能耗改善作为亮点来提及。

　　除了好氧颗粒污泥的升级改造之外，Glarnerland同期还进行了另一项工作，就是测试微污染物的去除技术。因为这是瑞士对其国内100多座污水厂提出的新要求，Glarnerland污水厂也在此名单中。Eawag在生物反应池中投加了粉末活性炭，以此作为去除微污染物的手段。Eawag的化验结果显示，生物反应池出现粉末活性炭的积聚，这意味着旋流分离器截留了部分活性炭。这一方面说明砂滤前的活性炭数量没有达到预计要求，需要进行适量的额外投加，但有趣的是，在配有粉末活性炭的那条处理线号反应池)，在进行化学强化预处理期间的SVI增幅最小，这说明这些粉末可能无意间又充当了污泥颗粒化的载体。

　　这篇报告有两位作者，一个来自Hunziker Betatech AG(工程公司)，一位来自Glarnerland水委会。这种身份的中立性应该还是OK的。项目团队表示，S::Select®工艺的运行难度不高，和传统活性污泥法差不多。但有一点需要关注的，就是要对旋流分离器进行定期检查维护，防止堵塞的出现。但在这几年的运行中，设备供应商也对此进行了改进，开发了自动化的解决方案，不过细节没有在这份报告中提及。

　　总的来说，他们认为长期的运行经验验证了这种工艺技术“very interesting”。由于它大大降低了池容的要求(甚至可以去掉两条平行处理线)，而且能够原位改造，因此特别适合用于现有污水厂的升级改造。他们认为这种工艺有能力在市场上和荷兰的Nereda竞争了。

　　这个工艺除了瑞士和奥地利，在瑞典、丹麦和美国都进行过中试了，而且在美国，也有另外的公司在推广类似的工艺技术。除了培养出好氧颗粒污泥，还能实现生物除磷，这对于需要升级改造而投资成本预算较低的污水厂，确实是一个值得考虑的选择。

　　话说Glarnerland是一个风景优美的地方，所以污水厂除了提升技术含量之外，也在努力改善颜值，例如新建的厌氧消化池就使用了非常艺术的外观造型，反应池顶部也装上光伏板。希望疫情过去之后，小编能前往实地给大家一睹其风采。

　　特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

　　好氧颗粒污泥(aerobicgranularsludge,AGS)是微生物在好氧环境中自凝聚形成的一种形状规则、结构紧密的颗粒状活性污泥。相比传统好氧工艺,具有更好的沉降性能、污染物去除能力以及对金属阳离子的吸附能力等,具有广泛的应用前景,而AGS的形成所需时间较长是工程应用的一大挑战,其造粒机理也成为了国内外学

　　1成果简介近日，清华大学环境学院王凯军教授团队和北京华益德环境科技有限责任公司张凯渊团队联合在环境领域期刊中国给水排水上发表了题为“连续流好氧颗粒污泥技术升级现有污水处理工程”的论文。该团队在继3000m3/d的中试后，在河北省某市政污水处理厂的现有构筑物中实施了设计规模为2.5×104m3/d的

　　谈论污水处理界的技术创新，好氧颗粒污泥(AerobicGranularSludg。