人工濕地反硝化脫氮外加碳源選擇研究.pdf

1、針對人工濕地在處理高氮低碳污水時存在的碳源不足問題，本文旨在比較幾種有機(jī)固體碳源強(qiáng)化反硝化脫氮的效果，通過實(shí)驗(yàn)室模擬有機(jī)固體碳源分解、反硝化脫氮過程，篩選出最優(yōu)碳源及預(yù)處理方式，添加于人工濕地小試裝置，考察水生植物有無及種類、外加碳源等對系統(tǒng)反硝化效果的影響，并分析不同時期人工濕地微生物數(shù)量分布及基質(zhì)酶活性情況，分析討論碳源分解及硝態(tài)氮去除機(jī)理，為強(qiáng)化人工濕地脫氮效果提供理論支持。
　　 1、選定人工濕地常見的香蒲枯葉、蘆葦秸稈

2、、蘆葦枯葉、香根草、再力花枯葉作為外加碳源，經(jīng)不同預(yù)處理方式(堿處理及簡單處理)，實(shí)驗(yàn)室模擬反硝化過程，分析生物質(zhì)各組分的降解以及碳、氮、磷的釋放規(guī)律，選出最優(yōu)碳源及預(yù)處理方式。結(jié)果表明，再力花秸稈經(jīng)堿處理后，實(shí)驗(yàn)前期(0～2d)有機(jī)質(zhì)釋放量可由63.01mg/L增加至311.7mg/L，后期也能保持在5～25mg/L，且N、P釋放量維持在較低水平。簡單處理組中，硝態(tài)氮去除率為再力花秸稈(96.92％)>香蒲枯葉(90.60％)>蘆葦枯

3、葉(84.16％)>香根草(81.08％)>蘆葦秸稈(80.60％)；堿處理組中，硝態(tài)氮去除率為再力花秸稈(99.00％)>香蒲枯葉(95.92％)>蘆葦枯葉(93.72％)>香根草(91.04％)>蘆葦秸稈(86.24％)。選定堿處理再力花秸稈作為外加碳源。
　　 2、構(gòu)建8套潛流人工濕地小試裝置，考察水生植物及其種類、外加碳源等對系統(tǒng)反硝化效果的影響。結(jié)果表明，硝態(tài)氮去除率方面，無碳源添加系統(tǒng)中，栽種植物的系統(tǒng)高于無植物系統(tǒng)

4、，不同種類植物之間有一定差異，再力花系統(tǒng)>花葉蘆竹系統(tǒng)>花葉蘆葦系統(tǒng)。有碳源添加系統(tǒng)中，去除率普遍較高，反應(yīng)前期及中期，脫氮率穩(wěn)定處于較高水平，在92％～100％之間，植物種類間的差異較??；反應(yīng)末期可利用碳源減少，植物種類差別開始顯現(xiàn)，硝態(tài)氮去除率方面仍就是再力花系統(tǒng)>花葉蘆竹系統(tǒng)>花葉蘆葦系統(tǒng)。系統(tǒng)無植物或栽種植物種類相同情況下，碳源有無對反硝化脫氮影響較大，有碳源添加情況下，系統(tǒng)脫氮率始終處于較高水平，是無碳源添加系統(tǒng)脫氮率的2～2

5、.5倍。
　　 3、分析不同時期人工濕地微生物數(shù)量分布及基質(zhì)酶活性情況。結(jié)果表明：人工濕地中氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌及反硝化細(xì)菌與其脫氮效率關(guān)系密切，實(shí)驗(yàn)中期，脫氮效率較高的階段5時，反硝化細(xì)菌數(shù)量在各個系統(tǒng)中皆為最大，此階段碳源分解反應(yīng)較活躍，氨化細(xì)菌及硝化細(xì)菌因碳源分解好氧競爭，數(shù)量低于實(shí)驗(yàn)?zāi)┢陔A段10。實(shí)驗(yàn)初期，分解碳源的β-葡萄糖苷酶及纖維素分解酶活性較高，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，以上2種酶活性有所降低。與反硝化密切相關(guān)的硝酸鹽還原酶