固定化反硝化細菌強化人工濕地處理校園污水.pdf

1、近年來我國高校面臨越來越嚴重的用水危機。一方面，我國高校招生規(guī)模逐年擴大，高校人口密度加大，綠地面積擴增，用水量也逐年增高，高校發(fā)展成為城市的用水大戶。另一方面，由于當前許多高校都在城郊，離市政排污管路很遠，大量污水未經(jīng)處理直接排放，對當?shù)丨h(huán)境造成嚴重威脅。因此，加強高校污水的處理和資源化，實現(xiàn)校園中水回用，是當前高?？沙掷m(xù)發(fā)展亟需解決的問題。
　　目前部分高校已建立了中水處理系統(tǒng)，但普遍存在占地量大、運營費用高、技術復雜等局限，

2、且出水主要指標不能達到景觀用水的水質標準。因此，為保證最終出水指標符合景觀用水水質標準，需要在常規(guī)的中水處理后增加深度處理。人工濕地處理技術作為一種新型污水處理方式，具有操作簡單，運行管理費用低，實用性強，生態(tài)效益顯著等優(yōu)點，而在人工濕地系統(tǒng)中，微生物是污水中污染物降解的主要承擔者。目前固定化微生物技術在廢水處理領域已廣泛應用。固定化微生物接種入人工濕地強化人工濕地，可有效提高人工濕地的去污效率，大大縮短污水達標時間。因此研究固定化微生

3、物強化人工濕地作為中水處理系統(tǒng)的深度處理單元，對實現(xiàn)校園污水回用做景觀用水具有非常重要的意義。
　　山東某大學原中水系統(tǒng)處理后的校園污水水質指標:CODCr為160-184mg/L，TN濃度為47.9-68.2mg/L，TP濃度為0.87-2.49mg/L，氨氮濃度為27.0-40.0mg/L，出水指標均高于(GB18918-2002)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A的要求。本課題在中水站附近構建人工濕地中試現(xiàn)場，作為深度處

4、理單元，處理二級校園出水。人工濕地穩(wěn)定運行一段時間后，處理效果較好，出水COD值（小于50mg/L）、TP濃度（小于0.5mg/L）均優(yōu)于一級A的排放標準要求，但是氮的去除依然沒有達到排放標準。利用海綿作為固定化載體，對實驗室之前篩選出的反硝化細菌PaenibacilluslautusCL-5進行有效固定后投加到人工濕地系統(tǒng)中，從而強化人工濕地對中水站二級出水的除氮效果。在課題研究期間，取得如下結果:
　　(1)CL-5菌株為革蘭

5、氏陰性菌，桿狀，大小為(0.26-0.31)×(1.55-2.50)μm，無鞭毛。菌株的反硝化過程徹底，氣體終產物為N2，為高效反硝化聚磷菌。16SrRNA測序分析，鑒定此菌株為燦爛類芽孢桿菌，命名為PaenibacilluslautusCL-5。
　　(2)對海綿固定化反硝化細菌載體的投加量、碳氮比以及序批式實驗的考察研究結果表明海綿固定化反硝化細菌對污水中COD和氮等污染物有明顯的處理效果。其中載體的最適投加量為每500mL污

6、水中投加7塊（體積比25％），最適碳氮比為4，在最適投加量和最適碳氮比條件下，對COD、TN和硝酸鹽氮的最大去除率分別為63％、96％和97％。
　　(3)在培養(yǎng)基碳氮比為4，載體投加量為25％（體積比）的實驗條件下，固定化菌株對污染物的去除效果比較穩(wěn)定。對COD的去除率達到38％-56％，對TN的去除率達到68％-79％，對硝酸鹽氮的去除率達到82％-89％，且實驗過程中沒有亞硝酸鹽氮的積累。
　　(4)通過水力停留時間5

7、天的連續(xù)運行，海綿固定化反硝化細菌投加到小型人工濕地中，以5天的水力停留時間為一周期，連續(xù)運行，結果顯示強化人工濕地處理校園污水的持續(xù)效果明顯，COD去除率在75％以上，TP去除率高于78％，TN去除率達到69％以上，氨氮去除效果穩(wěn)定在75％左右，對硝酸鹽氮的去除率最高能達到91％，出水基本滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A和《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質》(GBT18921-2002)的要求。<