項目公示信息

項目公示信息項目名稱：好氧污泥強(qiáng)化造粒的工藝原理與技術(shù)基礎(chǔ)研究完成單位：西安建筑科技大學(xué)，西安科技大學(xué)完成人：劉永軍，劉喆，王佳璇，張愛寧，李昱歡，李洋媚，劉興社，劉磐，楊壯壯，王曉慧項目簡介：好氧顆粒污泥技術(shù)作為新型的污水生物處理技術(shù)，代表污水生物處理技術(shù)的一個重要方向，因而倍受關(guān)注。然而，在實際應(yīng)用過程中，好氧顆粒污泥形成周期較長嚴(yán)重制約著污泥顆粒化技術(shù)的推廣與發(fā)展，如何實現(xiàn)好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)是好氧顆粒污泥技術(shù)研究的重點和難點。本項目在國家自然科學(xué)基金的支持下，圍繞好氧顆粒污泥在應(yīng)用過程中形成周期長這一關(guān)鍵問題，通過工藝實驗和理論研究，明確污泥顆粒化過程中微生物聚集體的動態(tài)過渡規(guī)律，揭示鋁鹽混凝劑與微生物胞外聚合物對顆粒聚集的“物化-生化”耦合作用原理，提出好氧污泥強(qiáng)化造粒的操作模式和工藝方法，項目的主要創(chuàng)新點包括：（1）提出了通過投加PAC來強(qiáng)化好氧顆粒污泥形成的方法，并對PAC在污泥顆?；^程中的強(qiáng)化效能進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，為鋁系混凝劑在強(qiáng)化好氧污泥顆?；矫娴膽?yīng)用開拓了方向。根據(jù)好氧顆粒污泥在系統(tǒng)內(nèi)的生命周期特征，提出了“顆?；扑椤俅晤w?；钡膭討B(tài)平衡策略，并成功將PAC應(yīng)用到強(qiáng)化破損顆粒再形成的過程當(dāng)中。這些研究成果為好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)提供了新途徑，獲得了國內(nèi)外學(xué)者的普遍認(rèn)可。（2）揭示了PAC在好氧污泥強(qiáng)化造粒過程中的作用行為，明確了PAC與微生物胞外聚合物（EPS）的“物化-生化”耦合作用關(guān)系，確定了PAC作用的最佳時間節(jié)點，從而為強(qiáng)化造粒過程中PAC投加策略提供了重要的理論指導(dǎo)。（3）明確了水力選擇壓與投加PAC在強(qiáng)化造粒過程中的協(xié)同作用機(jī)制，并以系統(tǒng)內(nèi)的生物量作為水力選擇壓對污泥聚結(jié)程度的衡量指標(biāo)，以顆粒污泥形成周期及污染物去除效能為最終評價指標(biāo)，構(gòu)建好氧污泥顆粒化操作與控制工藝方法，該方法具有很好的工程化應(yīng)用前景，具有重要的理論和實際應(yīng)用價值。（4）系統(tǒng)研究了常用鋁系混凝劑PAC與硫酸鋁（AS）作用下好氧顆粒污泥的形成特征，揭示了PAC和AS在好氧污泥強(qiáng)化造粒過程中的不同作用機(jī)制，在此基礎(chǔ)上，提出有針對性地差異化強(qiáng)化造粒方法，為鋁系混凝劑在強(qiáng)化造粒方面的工程化應(yīng)用拓展提供了重要的理論支撐。（5）基于LuxI-LuxR型群體感應(yīng)系統(tǒng)，首次通過信號分子AHLs分泌菌株Aeromonassp.A-L3的介導(dǎo)，成功實現(xiàn)了對好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)。該研究結(jié)果為好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)提供了效果持續(xù)穩(wěn)定且成本低廉的新途徑，受到國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。主要論文專著目錄（“基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究類”限8條）序號論文專著名稱刊名作者年卷頁碼（xx年xx卷xx頁）發(fā)表時間通訊作者第一作者1ImpactofAl-basedcoagulantsontheformationofaerobicgranules:Comparisonbetweenpolyaluminumchloride(PAC)andaluminumsulfate(AS)ScienceoftheTotalEnvironmentZheLiu,LichaoZhou,FengdanLiu,MinGao,JiaxuanWang,AiningZhang,YongjunLiu*2019,685,74-842019.10劉永軍劉喆2Synergisticstrengtheningmechanismofhydraulicselectionpressureandpolyaluminumchloride(PAC)regulationontheaerobicsludgegranulationScienceoftheTotalEnvironmentZheLiu,NingLi,MinGao,JiaxuanWang,AiningZhang,YongjunLiu*2019,650,941-9502019.02劉永軍劉喆3Al3+快速造粒過程:物化-生化作用的耦合中國環(huán)境科學(xué)李昱歡,劉永軍*,李洋媚,劉喆2017,37(6)：2122~21292017.06劉永軍李昱歡4鋁鹽在污泥顆粒化進(jìn)程中的強(qiáng)化作用及其空間分布哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報李洋媚,劉永軍*,李昱歡,劉喆2017,49(8)：83-892017.03劉永軍李洋媚5Polyaluminumchloride(PAC)enhancedformationofaerobicgranules:Couplingprocessbetweenphysicochemical–biochemicaleffectsChemicalEngineeringJournalZheLiu,YongjunLiu*,PeterKuschk,JiaxuanWang,YiChen,XiaochangWang2016,284,1127-11352016.01劉永軍劉喆6用三維熒光和紅外技術(shù)分析好氧顆粒污泥形成初期胞外聚合物的變化環(huán)境化學(xué)王曉慧,劉永軍*,劉喆,邢超,楊月喬2016,35(1),125-1322016.01劉永軍王曉慧7Regulationofaerobicgranularsludgereformulationaftergranularsludgebroken:Effectofpolyaluminumchloride(PAC)BioresourceTechnologyYongjunLiu*,ZheLiu,FukunWang,YipingChen,PeterKuschk,XiaochangWang2014,158,201-2082014.04劉永軍劉永軍8Studyontheprocessofaerobicgranulesludgerapidformationbyusingthepolyaluminumchloride(PAC)ChemicalEngineeringJournalZheLiu,