硫自養(yǎng)反硝化處理模擬地下水硝酸鹽研究.pdf

1、近年來(lái)，地下水硝酸鹽污染越來(lái)越嚴(yán)重，生物反硝化是去除氮污染的有效方法之一。其中利用硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)進(jìn)行地下水脫硝逐漸成為研究熱點(diǎn)。但硫自養(yǎng)反硝化過(guò)程中存在出水硫酸鹽濃度過(guò)高、啟動(dòng)較慢以及對(duì)溫度適應(yīng)性差等問(wèn)題制約了該技術(shù)在地下水脫硝中的應(yīng)用。故本課題采用硫-石英砂固定床反應(yīng)器，以模擬硝酸鹽廢水為進(jìn)水，研究進(jìn)水硝酸鹽濃度、水力停留時(shí)間、溫度、進(jìn)水pH值等因素對(duì)反硝化效率的影響，探討了自養(yǎng)反硝化技術(shù)應(yīng)用地下水脫硝的可能性，并分析了反應(yīng)過(guò)程中菌

2、群結(jié)構(gòu)變化與氧化還原電位的變化。
　　首先研究了以硫-石英砂3∶1為填料的固定床反應(yīng)器的啟動(dòng)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)異養(yǎng)反硝化菌掛膜后的反應(yīng)器馴化時(shí)間較短，約為15d;反硝化速率可達(dá)到20.51 mgN/(L·h);馴化后反應(yīng)器出水硫酸鹽濃度跟理論值基本相符，出水pH在6.5～7之間，ORP在50mV左右;同時(shí)硫-石英砂反應(yīng)器孔隙率高，通透性良好有效防止了反硝化過(guò)程中氣泡的堵塞;反應(yīng)器馴化成功后通過(guò)熒光原位雜交技術(shù)(FISH)測(cè)得

3、反應(yīng)器底部、中部及上部的脫氮硫桿菌相對(duì)豐度分別為0.165％、0.210％、0.280％，利用掃描電鏡可以發(fā)現(xiàn)底部污泥中微生物種類(lèi)較上部更為豐富;影響因素優(yōu)化結(jié)果表明:當(dāng)HRT保持在8.6h時(shí)反應(yīng)器的進(jìn)水硝酸鹽氮濃度應(yīng)小于300mg/L，硝酸鹽氮濃度在70 mg/L時(shí)最高HRT為2.5h，最適溫度為30℃，最適pH為7。
　　實(shí)驗(yàn)在10℃恒溫環(huán)境中啟動(dòng)運(yùn)行反應(yīng)器以測(cè)試硫自養(yǎng)反硝化反應(yīng)器對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng)性，并采用聯(lián)合異養(yǎng)和自養(yǎng)反硝化

4、手段降低反應(yīng)器出水硫酸鹽濃度。結(jié)果表明:反應(yīng)器在低溫環(huán)境中可以成功的啟動(dòng)，馴化時(shí)間為30d，啟動(dòng)后反硝化速率平均為17mgN/(L·h);通過(guò)聯(lián)合培養(yǎng)異養(yǎng)反硝化菌和自養(yǎng)反硝化菌，調(diào)整兩者的比例，可以有效控制反應(yīng)器內(nèi)硫酸鹽生成的量，使硫酸鹽出水控制在250mg/L以下。
　　通過(guò)對(duì)反應(yīng)體系中氧化還原電位(ORP)的檢測(cè)可以看出，反應(yīng)器內(nèi)自養(yǎng)反硝化階段ORP在0～50mV之間，異養(yǎng)反硝化ORP在-350mV左右。在不同初始硝酸鹽氮濃度