生物活性炭床生物特性及其對(duì)污染物降解機(jī)理研究.pdf

1、在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的資助下，采用臭氧一生物活性炭工藝在西安市北石橋污水凈化中心進(jìn)行了以污水再生回用為目的的城市污水深度處理中試實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)的研究了生物活性炭床生物特性及其對(duì)污染物降解的機(jī)理，并初步建立了生物活性炭的生物降解動(dòng)力學(xué)模型。
　　 運(yùn)用PCR-DGGE、脂磷法及傳統(tǒng)的細(xì)菌培養(yǎng)法等微生物技術(shù)，研究了生物活性炭床內(nèi)的生態(tài)體系和生物量的變化趨勢(shì)及其影響因素。研究結(jié)果表明在生物活性炭床中大量存在的菌種共有16種，其中好氧

2、菌處于優(yōu)勢(shì)菌的地位，在生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定后，系統(tǒng)中具有原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，這都說明在生物活性炭床內(nèi)具有豐富而穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，而系統(tǒng)內(nèi)生物量沿炭層深度，從上到下逐漸減少，影響其變化的主要因素有溫度和溶解氧。
　　 通過長(zhǎng)期試驗(yàn)，分析計(jì)算了生物活性炭床內(nèi)的氨氮、硝酸氮和亞硝酸氮的變化特征。結(jié)果表明在活性炭吸附和微生物降解的共同作用下，隨生物活性炭床進(jìn)水深度的增加，氨氮值逐漸下降，亞硝氮保持相對(duì)很低的水平，而硝氮值逐漸上升，其中微生物代謝消

3、耗掉的氮元素量沿炭層深度增加的幅度也逐漸減少，與此同時(shí)，沿炭層深度的增加，微生物自身呼吸作用消耗掉的溶解氧也逐漸減少。這說明沿炭層深度的增加，微生物新陳代謝活動(dòng)的劇烈程度在減弱，微生物在不斷減少。
　　 以微生物增殖動(dòng)力學(xué)的基本方程一莫諾方程為出發(fā)點(diǎn)，通過分析比較具有同源性微生物的生物陶粒濾床的有機(jī)物生物降解規(guī)律，建立了生物活性炭床的有機(jī)物生物降解動(dòng)力學(xué)方程，得出了臭氧生物活性炭床符合高基質(zhì)有機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)模型，即有機(jī)物降解呈一