竹丝填充床对高有机负荷及低C_N水质的脱氮特性_曹文平

中国环境科学,一批竹丝填充床对高有机负荷及低加水质的脱氮特性曹文平”,张永明,李亚峰',张改红',郭一飞徐州工程学院环境工程系,江苏徐州上海师范大学生命与环境科学学院,上海沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳河南城建学院环境与市政工程系,河南平顶山摘要利用竹丝填料作为生物载体而组建的接触氧化工艺对高浓度难降解水质和低加水质的脱氮特性进行了研究结果表明,当进水为今,为压,为一的情况下,去除率为卜,出水为刁当为叭,为小叭,江为码石时,去除率为,礴,说明竹丝填料接触氧化工艺在高浓度难降解水质和低加比水质条件下具有很好的脱氮效果,但竹子囊腔内的竹汁会使系统脱氮效果波动对反应器内的主要菌群的分布特征研究发现,在处理高浓度难降解水质过程中,进、出口处细菌浓度相当而在处理低加水质过程中,细菌、硝化细菌主要分布在反应器的进口处,反硝化细菌沿程均匀分布关键词竹丝生物载体脱氮可生化性最大可能数法硝化细菌反硝化细菌中图分类号文献标识码文章编号一一一幻川恤柱一俐“一',物吃一扩,一介飞,,一,,砚一一。叩。访,,山,,,,',,,助,廿几,五,,一罗勿,一一一一留,一礴即,叭,留,叨,叭即厅州斤同步硝化反硝化等脱氮技术能将氨氮彻底氧化成气态氮,而彻底消除水体氮素污染硝化细菌是一类世代周期长、生长缓慢的菌群,通过采取有效手段能使其进行高效富集如利用膜截留或利用生物载体能提高其硝化效果,那么收稿日期一一基金项目河南省重点科技攻关项目责任作者,讲师,一1068中国环境科学卷反硝化脱氮过程就成为脱氮工艺的瓶颈,高效生物反硝化需要有充足的碳源,并保证碳源具有较好的可生化性向生物反硝化系统中投加甲醇、乙醇等液态有机物,是提高生物反硝化的传统手段,但在进水水质波动情况下容易造成碳源投加不足或过量,从而影响出水水质因此,国内外普遍选择外加固相碳源作为反硝化过程的补充碳源一,实现了反硝化过程中碳源的“按需供给”,其中,以富含纤维素类物质的天然固体有机物效果最好,而且天然植物在生长过程中吸收了各种元素,可为反硝化细菌生长繁殖提供必要营养纤维素类碳源取材方便、来源充足、成本低廉,在国内外得到了广泛的应用一但是当前研究较为注重利用固相碳源来实现并提高反硝化的效果等,而没有将固相反硝化过程和硝化过程同步研究,而且也没有对固相反硝化过程中系统水体的可生化性改变情况研究,本试验利用自行加工而成的竹丝为填料而组建了竹丝填充床,竹丝主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,可作为生物反硝化外加的固相碳源而且竹丝表面具有丰富的轻基、拨基等亲水性基团、比表面积较大、价格低廉,是较为优良的生物载体,可以为各类菌种的生长繁殖提供良好的场所,并能保证较高的微生物浓度本研究选择了种较为典型的原水,高浓度难降解有机废水和低加废水其主要目的是研究毛竹填料生物膜工艺是否能在保障生物硝化的同时,在难降解有机碳源作为碳源和碳源不足的情况下实现同步硝化反硝化,以期寻找一种新型的同步硝化反硝化生物膜中使用的生物载体,材料和方法,,试验材料以竹丝作为生物膜载体和反硝化碳源,竹丝由毛竹分锯而成,其外形为长方体长宽高约为`,因为毛竹中含有的游离氨基酸,将分锯而成的竹丝放入清水中浸泡以使其含有的竹汁尽可能的释放出来而不会使系统内阳闷一含量升高,然后将浸泡后的竹丝杂乱无章地堆放入反应器中备用,试验装置生物反应器采用圆柱形有机玻璃制作,内径,高,有效体积为,在反应器的中间设置挡板,使反应器分成左,右区以防止系统内出现短流,延长污水在反应器内流经的路程,以提高传质效果将取自河南城建学院北门处化粪池出水直接倒入高位水箱中,重力流污水流经反应器左、右侧填料区暂定为降流区和升流区,并从升流区的顶部出水生物膜反应器中填充竹丝而形成竹丝填料层,竹丝填料层孔隙率为,比表面为,个体密度为叭,反应器由风机型号一供氧,空气扩散装置为微孔曝气盘试验装置如图所示高位水箱降升流流区区一夕出水口图试验装置示意一,试验方法和水质反应器于年月日启动、培养和驯化,此过程中利用化粪池出水对反应器进行小水量连续挂膜,并在培养驯化过程中向进水中加入了少许工业葡萄糖,以加速挂膜和膜的生长成熟月日反应器中竹丝填料上生物膜剥落,观察发现了大量的钟虫和少量的轮虫,培养驯化期结束月一日在不影响反应器处理效果的情况下,慢慢提高反应器的负荷并对系统驯化培养,并于月日进入试验过程月日一月日在化粪池出水中混入中成药制药废水作为试验用水,为小,即为一一,闷十入为,一均除月8期曹文平等竹丝填充床对高有机负荷及低加水质的脱氮特性日为,一为礴,为一月日,单独利用化粪池出水作为处理水质,其为心,为一留,一为一,一均,一为一,江为产礴,第一种情况保证了充足的加,仅利用难降解且浓度很高有机污染水质而第二种情况肘很低,仅利用低有机负荷而高氮的水质,试图找出这种特殊水质条件下的脱氮特性,水质分析每