1.1.1好氧颗粒污泥简介

好氧颗粒污泥（Aerobic Granular Sludge），是通过微生物自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥。1991年Mishillla^[1]等最早发现了AGS，并第一次报道了利用连续流好氧上流式污泥床反应器(Aerobic UpflowSludge Blanket，AUSB)培养出AGS。人们从这一研究成果开始了对AGS颗粒化的研究历程。而国内学者对AGS的研究始于1995年，相对滞后于国外的研究。好氧颗粒污泥在外观上一般是白色或淡黄色的球形颗粒，粒径在0.3-6mm之间^[2]。与普通活性污泥相比，它具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷，集不同性质的微生物（好氧、兼氧和厌氧微生物）于一体等特点。与厌氧颗粒污泥相比，好氧颗粒污泥具有沉降性能好、脱氮除磷能力强、结构紧密不易发生污泥膨胀、应用范围广等优点。近年的研究成果表明AGS能用于处理高浓度有机废水、高含盐度废水及许多工业废水。

1.1.2壳聚糖简介

壳聚糖(chitosan) ，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，纯壳聚糖是一种白色或灰白色半透明的片状或粉状固体，无味、无臭、无毒性，略带珍珠光泽。在环保应用方面：壳聚糖对许多物质具有螯合吸附作用，其分子中的氨基和与氨基相临的羟基与许多金属离子(如Hg2 、Ni2 、Cu2 、pb2 、CA2 、Ag 等)能形成稳定的螯合物，用于治理重金属废水、精华自来水及在湿法冶金中分离金属离子等。日本是最早利用壳聚糖治理废水的国家，每年用量达500吨；美国环保局也已批准将壳聚糖用于饮用水的纯化。此外，壳聚糖能通过络合及离子交换的作用，对染料、蛋白质、氨基酸、核酸、酶、卤素等进行吸附，用于染料废水、印染废水、食品工业废水的处理，从而净化环境，保护人类健康。

1.2国内外研究现状

1.2.1好氧颗粒污泥国内外研究进展

1997 年，E.Morgenroth^[5]等在SBR 反应器中，通过采用较短的沉降时间和出水时间来筛选出沉降性能好的污泥，经过40天的培养，SBR反应器内培养出了大量的颗粒污泥。这是第一次在SBR反应器中培养出颗粒污泥。自此，国内外众多学者利用SBR反应器展开了对于颗粒污泥的研究。

好氧颗粒污泥对于氮、磷等污染物的去除效果影响因素包括：温度、底物中各物质的比例、溶解氧饱和度、接种污泥类型等。对此，近20年来国内外的学者做了以下的研究：

卢然超^[6]等采用模拟配制的生活污水，采用SBR反应器，通过调控运行条件来探索不同的SBR工艺运行条件对好氧污泥颗粒化和除磷效果的影响，最终的结果表明，对生物除磷效果和好氧污泥颗粒化最有利的条件如下：COD/TN=24.66，COD/TP=58.25，温度为22℃，10d的污泥龄，TN/TP=2.36。

Lin ^[7]等以SBR为反应器，通过改变底物中的P / COD比例，研究该条件下好氧颗粒污泥的除磷效果，结果发现在实验过程中，从废水中去除的磷以微生物中的多磷酸盐（poly-P）的形式积累，增加底物的P / COD比例可以刺激好氧颗粒的P积累能力。

de Kreuk^[8]等利用SBR反应器同时去除COD、磷酸盐、氮，得出以下结论：SBR反应器的脱氮效率受到溶解氧饱和度的影响。在不控制溶解氧的饱和度时，COD、磷的去除率均能达到95%以上，但总氮的去除率仅为34%。因此为了提高氮的去除率，控制溶解氧饱和度为40%，在反应器反应的前35天，对于总氮和磷酸盐的去除率均可达到97%以上。

王景峰^[9]等以聚糖菌颗粒污泥为接种污泥，在单极厌氧/好氧SBR中经过了41d的培养，该颗粒污泥对氨氮、总氮、磷酸盐、有机物的去除率分别达到了99.3%、85.5%、95.6%和87.0%。这表明该试验成功培养了具有同步硝化反硝化除磷能力的颗粒污泥。