序批式生物膜反应器不同填料挂膜及短程硝化特性研究

《环境污染与防治》创刊30周年纪念特刊第3I卷第12期2009年12月序批式生物膜反应器不同填料挂膜及短程硝化特性研究*彭永臻刘莹王淑莹王希明(北京工业大学，水质科学与水环境恢复工程重点实验室。北京i00124)第一作者：彭永臻，男，1949年生，工学博士，博士生导师，北京工业大学环境科学与工程学科首席教授。先后获黑龙江省优秀中青年专家、国务院颁发的政府特殊津贴、“北京市教学名师”、“全国模范教师”、“全国教学名师”等称号。现任中国城镇供水排水协会常务理事、中国环境科学学会环境工程分会副主任委员，国家自然科学基金委员会第十二届专家评审组成员。为《环境科学学报》副主编、《北京工业大学学报》副主编，为《中国给水排水》、《给水排水》和《FrontiersofEnvironmentalScience&EngineeringinChina))等杂志编委。主要研究方向为污水生物处理的理论与应用、污水处理系统的自动控制与智能控制、污水脱氮除磷的新工艺与新技术。已主持30余项国家与省部级科研项目。领导的教学团队于2007年被评为首批“国家级教学团队”，主讲的《水质工程学》和《环境保护概论》先后获国家精品课程。主编与参编了3本全国统编教材和5本专著，发表论文400余篇。其中被SCI收录的论文90余篇，被El、ISTP收录的论文100余篇。先后获得了20余项省部级以上科技进步奖和优秀教学奖，其中包括获国家科技进步二等奖1次，省部级科技一等奖3次。指导的博士生连续2次获得2005年和2006年“全国优秀博士学位论文”。摘要以实际牛活污水为研究对象，采用序批式生物膜反应器(SBBR)，填充不同种类的填料，针对其各自的挂膜特征和短程硝化的实现与稳定的特性进行了研究。结果表明，与立方体海绵填料相比。炭纤维填料的SBBR能够更快地实现挂膜启动，硝化效果稳定，高效(NHr—N去除率高达99．3％)；立方体海绵填料更易在常温下，实现N(h—N大量积累的短程硝化．但是相比而言，硝化效率不高。升高温度至30℃左右时，能够在30d内实现炭纤维填料的短程硝化．通过过程控制可以实现短程硝化的稳定。荧光原位杂交技术(FISH)检测结果证实，SBBR中短程硝化的实现与稳定是因为菌群得到了优化．氨氧化细菌成为优势菌种。关键词序批式生物膜反应器炭纤维填料立方体海绵填料短程硝化荧光原位杂交技术Startupandpartialnitrificationcharacteristicsinsequencingbatchbiofilmreactor(SBBR)withtwokindsofmediaPengYongzhen，LiuYing，WangShuying，WangXiming．(BeijingKeyLaboratoryofWaterQualityScienceandWaterEnvironmentRecoveryEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124)Abstract：Thebiofilm—culturingstartupandpartialnitrificationcharacteristicsintwolab-scalesequencingbatchbiofilmreactorswithfixingcarbonfibermediaandfloatingBioCubespongemediatreatingrealmunicipalwastewaterwerestudied．Theexperimentalresultsshowedthatthestartupspeedofcarbonfibermediawithahigherammoniani—trogenremovalrate(nearly99．3％)wasmorerapidcomparedtotheBioCubespongemedia，whichcouldeasilya—chieveandstabilizepartialnitrificationatnormaltemperature(20一25℃)andDO(2-3mg／I。)．Thepartialnitrifica-tioninSBBRwithcarbonfibermediawasrealizedathighertemperature(30℃)andtheammonianitrogenremovalinSBBRwithspongemediawasimprovedathighertemperature．Furthermore，thekeyfactorofachievingandstabili—zingpartialnitrificationforalongtimewasoptimizationofnitr