緩釋性固體碳源人工濕地強(qiáng)化脫氮特性研究.pdf

1、本文以易于生物降解的聚己內(nèi)酯(PCL)/淀粉共混物和聚乳酸(PLA)/淀粉共混物、難于生物降解的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚羥基戊酸酯(PHBV)/PLA共混物作為反硝化固體碳源，在搖瓶實(shí)驗(yàn)和人工濕地中研究了其脫氮特性，并對(duì)氣體產(chǎn)物、溶解性有機(jī)物(DOC)組成、微生物群落結(jié)構(gòu)和生物膜內(nèi)優(yōu)勢(shì)微生物空間分布進(jìn)行了解析。本文的主要結(jié)論如下:
　　(1)固體碳源生物降解性能是影響反硝化性能的關(guān)鍵因素。較易于生物降解固體碳源的系統(tǒng)所需的啟

2、動(dòng)時(shí)間短，反硝化速率快。搖瓶實(shí)驗(yàn)中，PCL/淀粉共混物和PBS系統(tǒng)所需的啟動(dòng)時(shí)間分別為1d和33d，啟動(dòng)后的反硝化速率分別為7.15和5.33mg/(L·h)。固體碳源和惰性載體礫石的混合體系中，礫石表面的生物膜可以利用水中的DOC發(fā)生反硝化，其分泌的胞外酶也參與了固體碳源的降解。
　　(2)PCL/淀粉共混物、PBS、PHBV/PLA共混物、PLA/淀粉共混物的反硝化系統(tǒng)N2O轉(zhuǎn)化率分別為0.13％、0.23％、0.26％和3.

3、36％;N2O轉(zhuǎn)化率與進(jìn)水中NO2--N濃度正相關(guān)，與pH值負(fù)相關(guān)，溫度對(duì)N2O轉(zhuǎn)化率影響不明顯。
　　(3)以PCL/淀粉共混物和PHBV/PLA共混物為固體碳源的人工濕地，反硝化反應(yīng)主要發(fā)生在固體碳源填充區(qū)，反硝化速率分別為94.84和36.36g/(m3·d);DOC主要成分均為總糖、蛋白質(zhì)和腐植酸;PCL/淀粉共混物系統(tǒng)腐植酸、蛋白質(zhì)沿程呈上升趨勢(shì)，還原性糖沿程呈下降趨勢(shì)。
　　(4)以PCL/淀粉共混物為固體碳源反

4、硝化系統(tǒng)，亞硝酸鹽的還原速率要高于硝酸鹽還原速率。進(jìn)水無(wú)氨氮時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)異化性硝酸鹽還原為氨(DNRA)的過(guò)程產(chǎn)生氨氮作為氮源;當(dāng)進(jìn)水中有氨氮時(shí)，DNRA過(guò)程受到抑制。
　　(5)PCL/淀粉共混物和PHBV/PLA共混物顆粒表面的優(yōu)勢(shì)菌在門(mén)的水平上為變形菌門(mén)（Proteobacteria）、厚壁菌門(mén)（Firmicutes）和綠彎菌門(mén)（Chbroflexi）;在屬的水平上為芽孢桿菌（Bacillus）。碳源下層礫石表面生物膜群落