生物除锰滤层快速启动中营养投加的效果分析

第３４卷第５期Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．５２０１３青岛理工大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｉｎｇｄａｏＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ生物除锰滤层快速启动中营养投加的效果分析付伟，李金成，叶雪松，刘继伟，张旭（青岛理工大学环境与市政工程学院，青岛２６６０３３）摘要：生物除锰法能够高效地处理地下水中的Ｍｎ２＋，通过在实验室进行除锰生物滤层的快速启动试验，研究分析了生物滤层在接种除锰细菌过程中营养物质的投加对滤层成熟的影响．研究发现，在接种除锰细菌后规律地对滤层进行营养的循环浸泡，并控制ＤＯ、ｐＨ、温度等条件，会比单纯接种细菌的滤层在成熟前期多出２１％的去除率，滤层达到成熟所用时间也相应缩短．Ｆｅ２＋对生物除锰效果有重要作用，在滤料成熟过程中如果进水不含亚铁离子，除锰细菌将无法有效去除二价锰离子，滤料无法成熟．关键词：生物滤层；除锰；营养物质；快速启动中图分类号：Ｘ５５文献标志码：Ａ文章编号：１６７３－４６０２（２０１３）０５－００７６－０６ＭａｎｇａｎｅｓｅｉｎｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｉｌｔｅｒｅｆｆｅｃｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｎｕｔｒｉｅｎｔｄｏｓｉｎｇｉｎｔｈｅｑｕｉｃｋｌａｕｎｃｈＦＵＷｅｉ，ＬＩＪｉｎ－ｃｈｅｎｇ，ＹＥＸｕｅ－ｓｏｎｇ，ＬＩＵＪｉ－ｗｅｉ，ＺＨＡＮＧＸｕ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０３３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌｍｅｔｈｏｄｃａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｒｅｍｏｖｅＭｎ２＋ｉｎｇｒｏｕｎｄｗ－ａｔｅｒｉｎｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙｔｈｒｏｕｇｈｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｉｌｔｅｒｂｅｄｆａｓｔｓｔａｒｔｔｅｓｔ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｍａｋｅｓａｓｔｕｄｙａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｉｌｔｅｒｉｎｉｎｏｃｕｌａｔｅｄｍａｎｇａｎｅｓｅｂａｃｔｅｒｉａｎｕｔｒｉｅｎｔｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｄｕｒｉｎｇｃａｓｔｏｆｆｉｌｔｅｒｌａｙｅｒｉｎｍａｔｕｒｅｒａｔｅ．ＩｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｓｔｕｄｙａｆｔｅｒｖａｃｃｉｎａｔｉｏｎａｎｄｍａｎｇａｎｅｓｅｂａｃｔｅｒｉａｔｏｎｕｔｒｉｔｉｏｎｃｙｃｌｅｓｏａｋｔｈｅｆｉｌｔｅｒｒｅｇｕｌａｒｌｙｃｏｎｔｒｏｌｓＤＯ，ｐＨ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｏｔｈｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｖａｃｃｉｎａｔｅｄｍｏｒｅｔｈａｎｓｉｍｐｌｙｂａｃｔｅｒｉａｌｆｉｌｔｅｒｉｎ２１％ｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｓｏｆｅａｒｌｙｍａ－ｔｕｒｅ，ｆｉｌｔｅｒｒｅａｃｈｍａｔｕｒｉｔｙｔｉｍｅｉｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙｒｅｄｕｃｅｄ．Ｆｅ２＋ｏｎｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｈａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｆｉｌｔｅｒｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍａｔｕｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｆｗａｔｅｒｄｏｅｓｎｏｔｃｏｎｔａｉｎｆｅｒｒｏｕｓｉｏｎｓ，ｍａｎｇａｎｅｓｅｂａｃｔｅｒｉａｗｉｌｌｎｏｔｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｎｒｅｍｏｖｉｎｇｔｗｏｖａ－ｌｅｎｃｅｍａｎｇａｎｅｓｅｉｏｎｓ，ａｎｄｆｉｌｔｅｒｃａｎｎｏｔｍａｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｉｌｔｅｒ；ｍａｎｇａｎｅｓｅｒｅｍｏｖａｌ；ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ；ｑｕｉｃｋｓｔａｒｔ－ｕｐ收稿日期：２０１２－０７－１８作者简介：付伟（１９８６－），男，山西大同人．硕士，研究方向为水污染控制工程．Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｕｗｅｉ０３７＠１６３．ｃｏｍ．地下水是一种宝贵的自然资源，其中常常含有过量的锰，对人们的生活和生产都有严重的影响．很长时间以来，地下水锰的去除一直依赖于物理化学方法［１］，早期的物理化学方法工艺流程复杂，运行费用高，且处理效果时常难以达到饮用水标准．针对自然氧化法和接触氧化法无法彻底去除锰的状况，张杰等在我国率先开展了地下水生物法除锰新技术的理论及应用研究，证明了滤池中锰细菌的高效生物除锰作用［２－３］．但是锰氧化细菌必须在环境相对稳定、营养充足的条件下才能生存且最大限度的增值，只有在滤层第５期付伟，等：生物除锰滤层快速启动中营养投加的效果分析中建立一个以锰细菌为优势菌群的稳定生态系统，滤池才能保证高效稳定的除锰能力［４］．在实践中发现，要使滤层内的生物量达到相当的数量并且具有稳定而高效的除锰能力，依靠人工接种细菌并在滤层内进行扩增和固定化培养，通常需要几个月的培养与成熟时间，影响了水厂自身和其他工业生产的正常运行［５］．本文研究了将实验室培养的锰氧化细菌接种于石英砂滤柱使其成熟的过程中，营养物质的投加对滤柱的除锰效果和成熟时间的影响，