生物除鐵除錳濾池生態(tài)特性研究.pdf

1、生物除鐵除錳技術(shù)是以“生物固錳除錳機理”為核心的成套工程應(yīng)用技術(shù)，其成敗的關(guān)鍵在于能否在濾層內(nèi)創(chuàng)造出適宜鐵、錳氧化細菌生存、繁殖的良好微生態(tài)環(huán)境，進而獲得鐵、錳氧化細菌數(shù)量的最大限度增殖與穩(wěn)定。濾層生態(tài)系統(tǒng)的研究，對于完善生物除鐵除錳理論，改進生物除鐵除錳工藝有著重要的作用。 本課題通過實驗室模擬濾柱，采用人工配水的方式對濾池的生態(tài)系統(tǒng)進行研究?？疾炝藶V池在培養(yǎng)期生態(tài)系統(tǒng)的形成過程、成熟期生態(tài)特性及1株Mn(II)氧化能力較強菌

2、Rhodococcussp-1珀勺生長特性。 對培養(yǎng)期濾池生態(tài)系統(tǒng)的研究表明，在接種上應(yīng)采用復(fù)合的具有土著特性的細菌多次連續(xù)接種。濾柱的成熟過程可分為適應(yīng)期、第I活性增長期、第II活性增長期和穩(wěn)定期4部分，整個濾層對于鐵、錳的去除能力，是隨著濾層當中細菌數(shù)量的增加而逐漸增強的。濾層在培養(yǎng)期生物膜的形成過程是游離態(tài)的細菌逐漸附著并固定在濾料表面的過程。 對成熟期濾池生態(tài)系統(tǒng)的研究表明，運用單級過濾工藝，采用將反沖洗排水收集

3、、沉淀、曝氣后“菌懸液”回流至濾池的方式實現(xiàn)了濾層細菌數(shù)量的補給和可利用營養(yǎng)物質(zhì)的回流，保持了貧營養(yǎng)條件下濾層生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，提高了濾層抗負荷沖擊的能力，在高濾速(10～13.9m/h)、高錳濃度(3.5～4.5mg/L)條件下，濾池對鐵錳的去除率達95％以上。鐵、錳氧化細菌為濾層的優(yōu)勢菌群，數(shù)量達106數(shù)量級，它們既附著在濾料表面上(4.3×106MPN/mL)形成致密的生物膜，又存在于濾料間(6.5×106MPN/mL)形成以細菌為

4、主體的懸浮絮體，此絮體對鐵錳的徹底去除至關(guān)重要。穩(wěn)定運行時，濾池生物膜形態(tài)和細菌數(shù)量沿水流方向有較顯著變化，上層生物膜顏色較深，生物膜較致密。隨著介質(zhì)層的加深，生物膜內(nèi)菌種數(shù)量逐漸減少，細菌絕大部分集中在0～400mm的濾層空間內(nèi)，而Mn2+也主要是在此空間內(nèi)被去除的，400mm處去除率達90％以上，濾池中具有錳氧化能力細菌的數(shù)量同濾池所具有的錳去除能力是正相關(guān)的。對成熟濾池細菌組成的研究上，利用傳統(tǒng)的細菌分離鑒定方法，從濾池中成功鑒定

5、出222株，涉及22個屬，47個種。通過LBB法細菌氧化活性測定，從挑選的典型菌種中發(fā)現(xiàn)有25種細菌具有Mn(II)氧化能力，株數(shù)占細菌總株數(shù)的85％以上，Mn(II)氧化細菌以絕對的優(yōu)勢數(shù)量存在，這保證了濾池高效的除鐵除錳能力。 對1株紅球菌Rhodococcussp-1生長特性及除錳能力的研究表明，該菌株在接種培養(yǎng)20h進入生長穩(wěn)定期，穩(wěn)定期細菌數(shù)量達2.3×108個/mL，同時具有很強的Mn(II)生物去除能力，去除量達1