反硝化生物滤池的挂膜与启动_周碧波

0引言2006年太湖蓝藻爆发引发无锡水危机以来，太湖流域的二级城市污水处理厂就面临着升级改造的压力。在太湖流域污水处理厂升级改造的过程中，碰到的主要难题是：由于硝态氮（NO3－－N）过高而引起的总氮（TN）超标。寻求经济合理的反硝化脱氮工艺是目前的一项技术难题。反硝化生物滤池因其高生物量、反硝化速率快和占地少等优点，是升级改造脱氮的首选工艺。反硝化生物滤池处理污水的本质是利用填料上各种微生物的代谢活动来吸收、降解污染物质，达到净化水质的目的。生物膜是整个水处理构筑物的核心，生物膜的好坏、活性的高低对有机废水生物处理效果起着决定性的作用，而填料的挂膜过程是反硝化生物滤池形成良好生物膜的前提，也是反硝化生物滤池稳定运行的基础。挂膜是生物膜处理系统中膜状微生物的培养和驯化过程，是具有新陈代谢活性的微生物污泥在滤料上固着生长的过程。填料的挂膜有自然富集培菌挂膜和人工接种挂膜2种方式。当前对于反硝化生物滤池的挂膜还没有成功经验可供借鉴，如何挂膜、如何判断挂膜成功都还处于摸索阶段。通过分析挂膜过程中反硝化生物滤池对NO3－－N的去除负荷，并以此作为反硝化生物滤池是否挂膜成功的标志，为反硝化生物滤池的挂膜提供理论依据。1材料与方法1.1试验装置试验采用Φ80mm×1m的有机玻璃柱作为滤池主体，试验装置见图1。滤柱填料采用生物陶粒，填料层高度为400mm，陶粒粒径为3～5mm，清水区和承托层各高150mm，上部进水区150mm，淹没式进水，超高100mm。反硝化生物滤池的挂膜与启动周碧波1，操家顺1，徐哲明2（1.河海大学环境科学与工程学院，江苏南京210024；2.浙江省环境监测中心，浙江杭州310012）摘要：研究了反硝化生物滤池的挂膜与启动过程，为反硝化生物滤池的挂膜过程提供理论依据。在滤速1.2m/h（HRT=20min）时，当反硝化生物滤池运行到第25天时，进水硝态氮质量浓度由50mg/L左右下降到25mg/L左右时，硝态氮去除负荷由1.18kg/(m3·d)下降到1.10kg/(m3·d)，负荷变化很小，说明挂膜成功。在反硝化生物滤池中，氨氮主要由反硝化细菌的合成作用去除，去除率不高。在碳源和硝态氮浓度都充足的情况下，反硝化反应遵循零级反应动力学规律，反硝化速率与污染物浓度无关，只与反硝化菌的数量有关。关键词：反硝化；挂膜；同化作用；动力学中图分类号:X2文献标识码: