曝氣生物濾池中亞硝酸型生物脫氮的試驗(yàn)研究.pdf

1、水體污染是我國面臨的重要環(huán)境問題。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人們對(duì)污水處理要求不斷提高之間矛盾日益加劇,使得人們對(duì)開發(fā)出一種能耗低、脫氮效果好的新型污水處理工藝的愿望更加迫切。本文采用兩級(jí)曝氣生物濾池+厭氧生物濾池的組合工藝處理模擬低C/N的工業(yè)廢水，試驗(yàn)過程中通過控制運(yùn)行參數(shù)來完成短程硝化過程和自養(yǎng)反硝化過程，并在此基礎(chǔ)上考察了運(yùn)行參數(shù)對(duì)硝化和反硝化脫氮效果的影響，運(yùn)用PCR-DGGE技術(shù)初步分析系統(tǒng)內(nèi)微生物群落多樣性，探討組合反應(yīng)器內(nèi)

2、的脫氮機(jī)理，主要研究成果歸納如下：
　　（1）采用復(fù)合掛膜法，經(jīng)過富集馴化、悶曝掛膜、連續(xù)流進(jìn)水三個(gè)階段成功啟動(dòng)了BAF C柱和BAF N柱，通過掃描電鏡SEM分析和NH4+-N吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)陶粒和天然沸石掛膜效果良好且表面附著不同形態(tài)的生物膜，天然沸石在掛膜前后對(duì)NH4+-N的吸附能力都要強(qiáng)于陶粒。
　　（2）曝氣生物濾池在停運(yùn)一個(gè)月后重新恢復(fù)啟動(dòng)，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)BAF C柱恢復(fù)起來比較容易；BAF N柱恢復(fù)啟動(dòng)時(shí)間稍

3、長，需要大約半個(gè)月，并且亞硝化效果不佳，恢復(fù)啟動(dòng)大約40d后，出水NO3--N濃度仍偏高，NO2--N積累率僅為10.3％。分析原因是異養(yǎng)菌恢復(fù)繁殖能力較強(qiáng)，碳化系統(tǒng)恢復(fù)起來比較容易；而硝酸細(xì)菌的恢復(fù)能力要強(qiáng)于亞硝酸菌，亞硝化系統(tǒng)恢復(fù)較困難，易受環(huán)境改變的影響。
　?。?）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度是影響短程硝化的主要因素，它要強(qiáng)于DO和pH，水溫在6～10℃和≥22℃時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)NO2--N的積累；DO和pH是影響短程硝化的重要因素，水溫6～1

4、0℃時(shí)，BAF N柱最佳DO濃度范圍為2.43～4.75mg/L；水溫25～26.8℃時(shí)，最佳進(jìn)水pH為7～9，F(xiàn)A、FNA對(duì)NOB具有聯(lián)合抑制作用會(huì)導(dǎo)致NO2--N的積累；適當(dāng)?shù)姆礇_洗有利于NO2--N的積累，當(dāng)反沖洗氣沖強(qiáng)度為5.31L/(m2·s)，水沖強(qiáng)度為0.88L/(m2·s)時(shí)，反沖洗10h后，NH4+-N總?cè)コ侍岣叩?0%，17h后NO2--N積累率最大為82.5%，明顯高于反沖洗前的74.5%。
　?。?）運(yùn)用

5、間歇進(jìn)水和連續(xù)流進(jìn)水聯(lián)合培養(yǎng)方式，在溫度為25～35℃的條件下，總共運(yùn)行90d，成功啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)器；分別探討出影響厭氧氨氧化脫氮效率的最佳進(jìn)水pH、TN容積負(fù)荷和基質(zhì)配比：pH為7.5～9.0時(shí)，NO2--N平均去除率達(dá)到61.7%；TN容積負(fù)荷在0.19～1.23kg TN/(m3·d)，反應(yīng)器TN平均去除率在51%左右，NO2--N平均去除率達(dá)到61%；NH4+-N：NO2--N：NO3--N=1:1.3:0.4時(shí)，NO2--

6、N和TN去除率最高，分別為62.2%和54%。
　　（5）通過光學(xué)顯微鏡對(duì)生物膜微生物相進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，BAF C柱和BAF N柱中原生動(dòng)物和后生動(dòng)物種類繁多，沿水流方向從上到下，分布種類迥異，其中硝酸菌、亞硝酸菌和異養(yǎng)菌的生物量和生物活性各不相同。
　?。?）運(yùn)用PCR-DGGE技術(shù)對(duì)BAF C柱、BAF N柱和厭氧生物濾池中細(xì)菌多樣性變化進(jìn)行分析，根據(jù)DGGE圖譜顯示三個(gè)反應(yīng)器內(nèi)不同位置存在的特征條帶，分析得出三個(gè)反應(yīng)器內(nèi)