生態(tài)浮床脫氮機理及固定化技術強化脫氮效果研究.pdf

1、近年來，隨著經濟的發(fā)展，水體富營養(yǎng)化日益嚴重，受污染水體急需治理。作為一種生態(tài)修復技術，生物浮床技術集經濟、社會、生態(tài)三效益于一體，具有理想的去除效果，并能帶來可觀的綜合效益。近年來在富營養(yǎng)化水體的治理中得到了較多的應用，但生態(tài)浮床的脫氮效率仍有待于進一步提高。該論文利用固定化反硝化菌強化生態(tài)浮床，以提高其脫氮作用。先通過設計的一系列不同系統(tǒng)，在靜態(tài)條件下研究植物對根系微生物的協(xié)同脫氮作用，再在靜態(tài)與動態(tài)條件下系統(tǒng)地研究了生態(tài)浮床的脫氮

2、效果和規(guī)律，最后通過投加固定化反硝化菌小球強化生態(tài)浮床的處理效果，充分利用植物的協(xié)同脫氮作用，更好地發(fā)揮微生物的作用。主要研究內容包括：浮床美人蕉協(xié)同脫氮作用研究；生態(tài)浮床靜念脫氮效果研究；生態(tài)浮床動態(tài)脫氮效果研究；固定化反硝化菌強化生態(tài)浮床脫氮研究。研究結果和結論如下： (1)生態(tài)浮床系統(tǒng)中脫氮的主要作用是微生物的硝化一反硝化作用，但植物的協(xié)同脫氮作用也不可忽視，其中由于光合作用產生的氧向下輸送至根系區(qū)形成氧化態(tài)的微環(huán)境這一

3、作用在植物對微生物的協(xié)同脫氮作用中的貢獻較突出，而植物根部單純提供微生物附著的表面這一作用的貢獻相對較小。 (2)經過5天的靜態(tài)處理，生態(tài)浮床對NH4+-N的去除效果比較顯著，NH4+-N的去除速度呈逐漸減慢的趨勢；TN的去除率較有限，TN的去除規(guī)律與NH4+-N的去除規(guī)律相似，初期去除速率較快，之后去除速度逐漸減慢，去除率曲線趨于平緩；NO2--N和NO3--N的含量變化幅度不大，二者均出現(xiàn)了一段小幅緩慢上升的趨勢，隨后，二

4、者又開始緩慢下降，這種下降趨勢在NO3--N曲線上表現(xiàn)的更為明顯。 (3)動態(tài)條件下，隨著時間的推移，生態(tài)浮床的運行狀況逐漸穩(wěn)定，逐漸表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，NH4+-N、TN的出水濃度與入水濃度的變化相一致，出水水質直接受入水水質的影響。在此動態(tài)實驗的水力條件下，NH4+-N、TN的去除負荷均隨入水負荷的增加而呈線性增加。 (4)經過5天的處理，固定化反硝化菌強化生態(tài)浮床系統(tǒng)對TN去除率最高，為50.9％，浮床系統(tǒng)為3

5、3.65％，而空白實驗為23.91％；同時，投加固定化小球的浮床系統(tǒng)中NO3--N的去除效果曲線下降顯著。固定化反硝化菌的加入充分地利用植物的協(xié)同脫氮作用，大大加強了浮床系統(tǒng)的反硝化作用，大幅度削減了系統(tǒng)中的NO3--N，將生態(tài)浮床的脫氮效果大幅提升。采用海藻酸鈉一氯化鈣包埋法，并添加活性炭作為添加劑來增加小球的機械強度和傳質性能的方法制備的固定化反硝化菌小球在強化生態(tài)浮床系統(tǒng)對水體的脫氮效果方面較為理想。 (5)上述靜態(tài)實驗