生物濾池處理硝酸鹽微污染地表水研究.pdf

1、近年來，引水作為一種重要的工程手段在越多的富營養(yǎng)化湖泊治理過程中得到應(yīng)用，如杭州西湖、南京玄武湖、武漢東湖等。但是引水水源往往也受到流域面源污染，普遍存在硝酸鹽氮含量偏高的問題，這是我國湖泊治理引水方案中存在的一個共性問題，亟待開展針對性的科學(xué)研究。
　　本研究圍繞硝酸鹽微污染引水采用生物濾池工藝和外加甲醇作為有機碳源的方法進(jìn)行一系列反硝化效能試驗。發(fā)現(xiàn)在C/N（CODcr/NO3--N)=5:1，水溫為18~26℃的條件下，采用

2、接種掛膜方式，生物濾池1和2歷時約20天（折合成連續(xù)運行），NO3--N的去除率就取得接近100％的效果。對于生物濾池反硝化運行C/N是一個重要的參數(shù)，研究結(jié)果表明，在水溫為25℃，C/N降至3:1的條件下，在生物濾池1和2中，NO3--N去除率為60%，出水NO2--N積累量達(dá)到2mg/L, NOX-N的去除率低于20%，說明系統(tǒng)內(nèi)的有機碳源量已嚴(yán)重不足。對于低溫條件下運行，提高C/N可改善系統(tǒng)反硝化效能，在水溫12℃, C/N升至1

3、0的條件下，生物濾池1和2中，NO3--N去除率為90%，出水NO2--N積累量低于0.5mg/L，NOX-N的去除率能達(dá)到80%。在升溫過程中，水力負(fù)荷率（HLR）對生物濾池反硝化效能影響較小，在水溫18℃，C/N=10:1，HLR=3.74m3/m2.h（HRT=11.2min）的條件下，NO3--N去除率為80%以上，出水NO2--N積累量低于0.2mg/L，NOX-N的去除率能也能達(dá)到80%。在水溫為28~32℃，C/N=6:1

4、，隨著進(jìn)水硝酸鹽氮負(fù)荷（NLR）增加，生物濾池1和2內(nèi)的NO3--N和NOX-N去除率均變化很小，通過驗算發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)反硝化整體上遵循一級反應(yīng)動力學(xué)。本試驗采用氣水聯(lián)合三段反沖洗的方式，實施反沖洗后，系統(tǒng)的反硝化效能大約經(jīng)過6天時間恢復(fù)到反沖洗前的水平。
　　此外，在碳源充足條件下對生物濾池1和2進(jìn)行了基于Monod方程的反硝化動力學(xué)模擬，發(fā)現(xiàn)模擬值與實測值吻合性較好。對生物濾池不同高度層反硝化微生物使用DGGE-PCR技術(shù)進(jìn)行表征