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文檔簡介
1、分散養(yǎng)豬沖洗水含有高濃度的有機物和氮磷,簡單的沼氣池厭氧處理對氮磷去除效果不明顯。生物-生態(tài)組合工藝為分散及小規(guī)模養(yǎng)殖污水的治理提供了一條經濟可行的路線。人工濕地是一種常用的生態(tài)工藝,但其存在脫氮能力較弱的顯著性缺陷。生物沸石可實現氨氮吸附和原位再生,可持續(xù)性去除氨氮。在前期研究的基礎上,基于生物沸石快速吸附-再生動態(tài)平衡技術,構建了三級強化硝化人工濕地,考察其啟動前后濕地運行性能、出水時污染物隨時間變化、磚渣層污染物沿程變化、提升負荷
2、及低溫的影響以及生物沸石層ORP分布,分析了人工濕地中氮、磷的遷移轉化特性,并采用16S rRNA對微生物群落結構進行解析。主要研究結論如下:
1、以源分離后分散養(yǎng)豬沖洗水經 ABR處理后進入三級人工濕地系統(tǒng),進水 COD濃度約在350~780 mg/L之間,NH4+-N為75~370 mg/L,TP為3~48mg/L,三級人工濕地水力負荷為0.047 m3/(m2·d)。沖洗水中的COD、氨氮主要在濕地一區(qū)去除,濕地二區(qū)和三
3、區(qū)對COD和NH4+-N去除率較低。人工濕地運行期間,進水COD、NH4+-N濃度波動較大,在進水氨氮負荷較高或環(huán)境條件不利等情況下,三級生物沸石人工濕地可先將氨氮吸附,隨后再緩慢再生,釋放對氨氮的吸附位點,保證濕地系統(tǒng)出水穩(wěn)定,表現出很強的抗沖擊負荷能力。
2、三級濕地系統(tǒng)通過潮汐流方式運行復氧,濕地一區(qū)增加復氧管強化復氧,復氧效果良好。濕地沸石層大部分ORP在400mV以上,COD和NH4+-N去除效果明顯,COD的平均去
4、除率為85.5%。TN的去除主要依賴沸石對氨氮的吸附和硝化反硝化作用,氨氮和總氮平均去除率分別為76.5%、76.1%,磚渣對氨氮的去除作用甚微。
3、水力負荷的提升對濕地系統(tǒng)COD、氨氮、總氮及氧化態(tài)氮的影響較大。濕地出水 COD隨進水有機物濃度的急劇增大而增大,氧化態(tài)氮濃度隨負荷提升顯著下降, NO3--N濃度由63.44mg/L降低至4.16mg/L。廢水中的P主要靠磚渣的吸附沉淀去除,總磷主要在濕地一區(qū)被去除,環(huán)境溫度
5、變化對TP的去除影響不大。溫度降低導致濕地系統(tǒng) COD總去除率由87.8%降低至74.8%。由于低溫抑制了硝化細菌的活性,一區(qū)NH4+-N、TN的去除率明顯降低,NH4+-N和TN的去除率分別由76.5%、76.1%降低至48.3%、47.9%。
4、三級強化硝化人工濕地系統(tǒng)脫氮的主要途徑是硝化反硝化作用,約占除氮的67.19%,其次是基質蓄積,占30.05%,基質的蓄積作用是人工濕地系統(tǒng)除磷的主要途徑,約占86.19%,植物
6、吸收及微生物同化作用對濕地系統(tǒng)脫氮除磷貢獻較小。濕地系統(tǒng)沸石層主要進行硝化作用,同時也存在反硝化作用,其中濕地一區(qū)硝化、反硝化潛力最強,分別約為0.0071 mg/(g?h)和0.0227 mg/(g?h),二、三區(qū)硝化、反硝化潛力相對較低。
5、沸石表面典型的晶狀結構,利于微生物附著生長。三級人工濕地掛膜之后,沸石表面形成致密厚實的生物膜,磚渣表面生物膜不及沸石表面的生物膜密集,主要是厭氧微生物,生物量相對較少,表面均以球菌
7、和桿菌的數量最多,磚渣表面還有少量絲狀菌。
6、沸石中微生物多樣性相當豐富,Proteobacteria(變形菌門)是三級人工濕地沸石中第一優(yōu)勢菌,沸石表面微生物主要屬有: Nitrosospira(硝化螺旋菌屬)、Thauera(陶厄氏菌屬),Thauera的存在說明沸石層具有一定的反硝化作用。濕地磚渣空間微生物分布不均勻,主要通過 Firmicutes(厚壁菌門)、 Proteobacteria、Chloroflexi(綠
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