植物落葉作為固體碳源用于城市地表水的修復.pdf

1、城市地表水體的硝酸鹽污染已經(jīng)成為各國需要處理的一個嚴重問題，硝酸鹽去除也是防治水體富營養(yǎng)化的關鍵，硝酸鹽的去除需要水體中有可以被氧化成電子供體的碳源，不幸的是，我國大多數(shù)城市地表水體缺少可以被反硝化菌有效利用的可生化性好的有機碳源。例如上海市地表水體普遍缺乏硝態(tài)氮反硝化所需要的電子供體，完全反硝化要求BOD5/TN比例要大于4以上，但上海地表水中BOD5/TN的比值為1.1左右，而且還有繼續(xù)下降的趨勢。
　　 實驗利用城市園林落

2、葉作為反硝化碳源，探究其是否具有作為電子供體促進硝酸鹽降解的功能。分別采取不同實驗方法來驗證落葉浸出液作為反硝化碳源的可行性，包括恒溫搖床搖瓶實驗、氣升式生物膜反應器等來探究。相關實驗結果如下所述:
　　 (1)梧桐、香樟、落葉松樹葉經(jīng)過浸漬，具有釋放出可溶性COD的能力，香樟樹葉浸出單位COD為77.4 mg·g-1，梧桐為58.8 mg·g-1，落葉松為52.2 mg·g-1，其COD釋放過程屬于快速釋放，在144h的碳釋過

3、程中80％的COD是在24h釋放的，并且有有機酸成分放出，導致水體pH值下降。其中有機酸在12小時內可以釋放出87％，所釋放的有機酸主要為延胡索酸(C4H4O4)，草酸(H2C2O4)，檸檬酸(C6H8O7)，蘋果酸(C4H6O5).
　　 (2)外界環(huán)境因子對梧桐樹葉碳釋的釋放有影響，溫度的上升會促進COD的釋放，固液比的增加和pH值的上升都會抑制COD的釋放，三種因素對COD釋放的影響程度大小為pH值＞固液比＞溫度。

4、　　 (3)以梧桐樹葉浸出液和香樟樹葉可以作為有機碳源進行反硝化，其硝酸鹽平均去除速率分別為2.19 mg NO3-N/h和2.052 mg NO3-N/h，而甲醇、乙酸和葡萄糖為碳源時，硝酸鹽去除速率分別為2.29、2.26和1.87 mg NO3-N/h，其速率略低于甲醇和乙酸，而高于葡萄糖，其反硝化效果甲醇＞乙酸＞梧桐樹葉浸出液＞香樟樹葉浸出液＞葡萄糖，在反硝化過程中，7.5mg當量的梧桐樹葉浸出液的COD可以完全去除1mg硝酸

5、鹽污染，且不會在水體中產(chǎn)生亞硝酸鹽的積累
　　 (4)采取可見光分光光度法可以分析樹葉浸出液的色度，其吸光率和其濃度之間的相關系數(shù)達到0.9922，采取臭氧曝氣的方法可以去除樹葉浸出液中的植物色素，去除速率為15.97度/h，采取臭氧和紫外耦合去除樹葉浸出的色素，并沒有提升其去除色度的速率，在色度去除過程中，色素分子被降解成有機酸，導致pH值下降，同時不同方式（紫外、臭氧、耦合）前處理的樹葉浸出液，作為反硝化碳源時，系統(tǒng)中硝態(tài)氮

6、降解速率分別為2.1408mg/h、2.3473 mg/h、2.32281mg/h，采取臭氧前處理后，硝態(tài)氮降解速率相對于原液提升速度最高，達到63.94％。前處理最優(yōu)時間為90min，這個時間段的樹葉浸出液作為反硝化碳源的利用效果最優(yōu)。
　　 終上所述，梧桐、樹葉浸出液等園林廢棄物浸出液具有作為反硝化碳源的功能，在活性污泥系統(tǒng)和生物膜系統(tǒng)，都可以充當反硝化電子供體的角色，采取臭氧前處理的方法，可以有效去除浸出液的色度，同時進一