用于河道水反硝化脱氮补充碳源选择研究

硝酸盐是导致水体富营养化的主要污染物，主要来源于农业施肥和生活污水的排放[1-2]，其危害非常严重，尤其是蓝婴综合症和消化道癌[3]与硝酸盐之间的联系已引起强烈关注。在众多水中硝酸盐处理技术中，生物反硝化是最经济、可大规模应用的技术之一。反硝化作用[4]是兼性厌氧细菌在缺氧条件下利用硝酸盐作为最终电子受体将NO3--N最终转化为N2的过程。无论是自养微生物还是异养微生物都可以进行生物反硝化，自养微生物利用硫或氢作为电子受体，而异养微生物则需要有机物作为碳源和能源来实现生物反硝化。由于河道水可利用的有机物含量较低，寻找合适的碳源就成为河道水反硝化脱氮的瓶颈[5-6]。天然碳源来源广泛且价格低廉，越来越多的研究者开始寻找各种天然有机物作为反硝化的合适碳源[7-10]。本试验选用8种常见的天然有机物作为反硝化碳源，进行河道水硝酸盐降解试验，以期找到高效、易得的补给碳源，为解决河道水碳源不足的问题提供依据。1试验部分1.1材料来源与预处理选择8种常见的天然材料（芦苇、稻草、棕树纤维、木屑、玉米芯、树皮、竹子、腐殖土）作为反硝化碳源，材料全部取自厦门市中国科学院城市环境研究所内。样品水洗风干后，剪碎至1cm左右，45℃烘干恒重，干燥保存。试验用接种污泥取自厦门市集美区污水处理厂，VSS质量浓度为12.722mg/L。1.2碳源对NO3--N吸附特性将硝酸盐配置成50mg/L硝酸盐溶液待用。取8种不同碳源材料各1g，分别加入到100mL配置好的硝酸盐溶液中，同时滴加两滴氯仿抑制微生物的活动。将反应瓶置于25℃恒温箱中培养，每12h取样检测NO3--N的含量。1.3碳源浸出液组分分析分别取2g碳源样品，加入100mL蒸馏水，在25℃恒温以120r/min转速摇匀48h。经过0.45μm微孔滤膜过滤后分别测定浸出液中的基本成分。1.4反硝化静态试验在锥形瓶中加入100mL配置好的硝酸盐溶液，接种50mL水洗后的活性污泥，分别取2g碳源样品加入到溶液中，设置一组不加碳源的对照组进用于河道水反硝化脱氮补充碳源选择研究向衡1，2，韩芸1，刘琳2，刘超翔2，刘玉洪2，邹然2（1.西北水资源与环境生态教育部重点实验室，西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西西安710055；2.中国科学院城市环境研究所，福建厦门361021）摘要：碳源不足是河道水处理过程中制约生物脱氮的关键问题。试验选择