应用耐冷菌株改善寒冷地区冬季人工湿地系统生物脱氮效果_邢奕

应用耐冷菌株改善寒冷地区冬季人工湿地系统生物脱氮效果邢　奕1)　钱大益1)　应高祥2)1)北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083　2)佛罗里达州立大学环境工程与科学系,美国摘　要　通过探索性实验,确定了三种耐冷菌培养基,分别用于培养耐冷细菌、耐冷放线菌和耐冷霉菌.培养出的耐冷菌株在6℃条件下被分离纯化,然后通过一系列实验分别鉴定它们的生理特性并检验它们的脱氮能力,并测定pH值、温度对脱氮效果的影响规律.实验结果显示pH值为7～8时,各菌株生长得最好;生物荧光层析光谱实验发现三种菌株都在15℃左右活性最大,0℃以下仍有一定的活性,高于35℃时,基本失去正常的代谢能力.当实验菌液投加量为5.0%,实验温度为6℃,三种耐冷菌对氨氮的去除率分别为57.7%、59.0%及58.7%,相同条件下,投加混合菌种可使氨氮的去除率提高到67.2%.关键词　污水回用;人工湿地;低温;脱氮;耐冷菌分类号　X703.1收稿日期:2007-10-12作者简介:邢　奕(1976—),男,讲师,博士　　人工湿地技术是国际上近几十年发展起来的一种废水处理新技术,其特点是投资少、效率高、运行费用低、维护方便.高效率不仅体现在对有机物有较强的降解能力,而且对N、P的去除率也较高.国内外的研究表明,在进水浓度较低的情况下,人工湿地对BOD5的去除率可达85%～95%,COD的去除率可达80%以上,对N的去除率可达60%以上,对P的去除率可达90%以上[1].其缺点是低温条件下,由于植物根系微生物活性降低,致使系统脱氮效果变差,进而影响此工艺的季节稳定性.潜流型人工湿地是近年来发展起来的一种湿地工艺,在人工湿地的植物表面覆盖保温材料,可有效提高湿地内温度,防止结冰并减缓了植物休眠;通过控制湿地水力条件和运行方式,可提高湿地系统的温度和溶解氧值,促进NH+4-N的正常硝化.潜流型人工湿地的特点是污水在处理过程中被表层土覆盖,减小因蒸发和流动造成的能量损失,相对于其他湿地形式而言,在冬季或北方较寒冷地区使用更具优势.但是,仅仅通过改进湿地工艺的形式,也很难彻底解决冬季低温条件下脱氮效果差的问题.因此本文结合微生物硝化原理,提出了人工湿地系统中应用硝化耐冷菌提高生物脱氮效果的设想.国内耐冷菌的应用研究起步较晚,直到20世纪90年代,才有了比较系统的认识,并探讨了耐冷菌在低温条件下对污染物的生物降解作