项目公示信息

项目公示信息项目名称：好氧污泥强化造粒的工艺原理与技术基础研究完成单位：西安建筑科技大学，西安科技大学完成人：刘永军，刘喆，王佳璇，张爱宁，李昱欢，李洋媚，刘兴社，刘磐，杨壮壮，王晓慧项目简介：好氧颗粒污泥技术作为新型的污水生物处理技术，代表污水生物处理技术的一个重要方向，因而倍受关注。然而，在实际应用过程中，好氧颗粒污泥形成周期较长严重制约着污泥颗粒化技术的推广与发展，如何实现好氧颗粒污泥的快速培养是好氧颗粒污泥技术研究的重点和难点。本项目在国家自然科学基金的支持下，围绕好氧颗粒污泥在应用过程中形成周期长这一关键问题，通过工艺实验和理论研究，明确污泥颗粒化过程中微生物聚集体的动态过渡规律，揭示铝盐混凝剂与微生物胞外聚合物对颗粒聚集的“物化-生化”耦合作用原理，提出好氧污泥强化造粒的操作模式和工艺方法，项目的主要创新点包括：（1）提出了通过投加PAC来强化好氧颗粒污泥形成的方法，并对PAC在污泥颗粒化过程中的强化效能进行了系统深入的研究，为铝系混凝剂在强化好氧污泥颗粒化方面的应用开拓了方向。根据好氧颗粒污泥在系统内的生命周期特征，提出了“颗粒化—破碎—再次颗粒化”的动态平衡策略，并成功将PAC应用到强化破损颗粒再形成的过程当中。这些研究成果为好氧颗粒污泥的快速培养提供了新途径，获得了国内外学者的普遍认可。（2）揭示了PAC在好氧污泥强化造粒过程中的作用行为，明确了PAC与微生物胞外聚合物（EPS）的“物化-生化”耦合作用关系，确定了PAC作用的最佳时间节点，从而为强化造粒过程中PAC投加策略提供了重要的理论指导。（3）明确了水力选择压与投加PAC在强化造粒过程中的协同作用机制，并以系统内的生物量作为水力选择压对污泥聚结程度的衡量指标，以颗粒污泥形成周期及污染物去除效能为最终评价指标，构建好氧污泥颗粒化操作与控制工艺方法，该方法具有很好的工程化应用前景，具有重要的理论和实际应用价值。（4）系统研究了常用铝系混凝剂PAC与硫酸铝（AS）作用下好氧颗粒污泥的形成特征，揭示了PAC和AS在好氧污泥强化造粒过程中的不同作用机制，在此基础上，提出有针对性地差异化强化造粒方法，为铝系混凝剂在强化造粒方面的工程化应用拓展提供了重要的理论支撑。（5）基于LuxI-LuxR型群体感应系统，首次通过信号分子AHLs分泌菌株Aeromonassp.A-L3的介导，成功实现了对好氧颗粒污泥的快速培养。该研究结果为好氧颗粒污泥的快速培养提供了效果持续稳定且成本低廉的新途径，受到国内外学者的高度关注。主要论文专著目录（“基础研究、应用基础研究类”限8条）序号论文专著名称刊名作者年卷页码（xx年xx卷xx页）发表时间通讯作者第一作者1ImpactofAl-basedcoagulantsontheformationofaerobicgranules:Comparisonbetweenpolyaluminumchloride(PAC)andaluminumsulfate(AS)ScienceoftheTotalEnvironmentZheLiu,LichaoZhou,FengdanLiu,MinGao,JiaxuanWang,AiningZhang,YongjunLiu*2019,685,74-842019.10刘永军刘喆2Synergisticstrengtheningmechanismofhydraulicselectionpressureandpolyaluminumchloride(PAC)regulationontheaerobicsludgegranulationScienceoftheTotalEnvironmentZheLiu,NingLi,MinGao,JiaxuanWang,AiningZhang,YongjunLiu*2019,650,941-9502019.02刘永军刘喆3Al3+快速造粒过程:物化-生化作用的耦合中国环境科学李昱欢,刘永军*,李洋媚,刘喆2017,37(6)：2122~21292017.06刘永军李昱欢4铝盐在污泥颗粒化进程中的强化作用及其空间分布哈尔滨工业大学学报李洋媚,刘永军*,李昱欢,刘喆2017,49(8)：83-892017.03刘永军李洋媚5Polyaluminumchloride(PAC)enhancedformationofaerobicgranules:Couplingprocessbetweenphysicochemical–biochemicaleffectsChemicalEngineeringJournalZheLiu,YongjunLiu*,PeterKuschk,JiaxuanWang,YiChen,XiaochangWang2016,284,1127-11352016.01刘永军刘喆6用三维荧光和红外技术分析好氧颗粒污泥形成初期胞外聚合物的变化环境化学王晓慧,刘永军*,刘喆,邢超,杨月乔2016,35(1),125-1322016.01刘永军王晓慧7Regulationofaerobicgranularsludgereformulationaftergranularsludgebroken:Effectofpolyaluminumchloride(PAC)BioresourceTechnologyYongjunLiu*,ZheLiu,FukunWang,YipingChen,PeterKuschk,XiaochangWang2014,158,201-2082014.04刘永军刘永军8Studyontheprocessofaerobicgranulesludgerapidformationbyusingthepolyaluminumchloride(PAC)ChemicalEngineeringJournalZheLiu,