潜流式生物滤池脱氮效能及微生物群落结构解析

发布时间：2020-11-01 19:36

　　 城市污水处理厂尾水水量大,其深度处理可以减轻环境的污染负荷,实现水资源可持续利用。目前生物滤池的研究多见上流式、下流式,潜流式研究很少,本文重点对潜流式生物滤池深度处理污水厂尾水的脱氮效能进行了深入研究,从水流方式、HRT、C/N比、盐度出发探讨滤池脱氮效能的影响因素,利用高通量测序技术研究潜流式反硝生物滤池中微生物特征,从微生物角度解释潜流式滤池生物脱氮机理,以及处理高盐废水后微生物的变化,为潜流式生物滤池在处理低盐或高盐水体的深入研究和推广应用提供理论基础。(1)上进下出对角流模式下,HRT对滤池脱氮的影响显著,NO_3~--N去除率高低为HRT=1.5 dHRT=1 dHRT=3 d,NH_4~+-N去除率高低顺序为HRT=3 d≈HRT=1dHRT=1.5 d,NO_2~--N在HRT=3 d时累积最明显。C/N比对滤池脱氮有一定的影响,随着C/N比的降低,NO_3~--N的去除率从97.56%降到32.40%。NH_4~+-N的出水浓度随着C/N比的降低变化不显著,去除率维持在26%~33%之间。NO_2~--N随着C/N的降低,累积越来越明显。下进上出对角流模式下,NO_3~--N随着HRT的变长去除率越来越低,NH_4~+-N也表现出跟NO_3~--N类似的变化趋势,NO_2~--N在HRT=1d时出现明显累积现象。随着C/N比的降低,NO_3~--N的去除率逐渐降低,NH_4~+-N的去除率维持在51%~56%之间,NO_2~--N在低C/N比条件下出现累积。在c(NaCl)=10g/L及以下时,NaCl浓度对NO_3~--N和NH_4~+-N的去除效果影响都不显著,NO_2~--N在低盐度条件下出现轻微波动。采用下进上出对角流模式NO_3~--N去除效果较好。(2)两种水流模式下,NO_3~--N和NH_4~+-N的去除都集中在滤池前段30 cm,NO_2~--N浓度随着水流方向越来越低。沿程生物量普遍随着水流方向逐渐降低,在60 cm以后区域差别不大。填料反硝化速率也随着水流方向越来越低,填料单位生物量的活性大小顺序为:下进上出盐度驯化上进下出。(3)盐度驯化前后,生物滤池不同区域填料微生物的优势门主要是变形菌门Proteobacteria和厚壁菌门Firmicutes,驯化前5、30、90和115 cm处填料上微生物的最优势属为假单胞菌属Pseudomonas(25.48%)、假单胞菌属Pseudom-onas(26.98%)、简单螺旋形菌Simplicispira(10.63%)和Azohydromonas(15.61%)。驯化后分别为简单螺旋形菌Simplicispira(29.57%)、固氮弧菌属Azovibrio(11.05%)、固氮弧菌属Azovibrio(5.78%)和固氮弧菌属Azovibrio(11.57%)。盐度变化对微生物群落结构影响较大。
【学位单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X703
【部分图文】：

西安建筑科技大学硕士学术论文2 材料与方法1 试验装置的构建.1 试验装置生物滤池反应器如图 2.1 所示。该反应器由两级生物滤池串联组成，污水从级滤池侧向流入配水渠，经穿孔板流入滤池内，最终从第二级滤池侧向流出滤池长为 70 cm、宽为 15 cm、高为 45 cm。两侧配水槽宽度为 5 cm，上方超 5 cm。

图 2.3 实验装置现场图Fig.2.3 Photo of subsurface flow biofilter料料层自下而上为 5 cm 厚粒径为 35~45 mm 火山岩和 25cm 厚粒径为 10~15mm 火山岩。免黏附在火山岩上的污染物对生物滤池净化效填料从滤池底部依次装填。填料填装完毕后，料表面粗糙多微孔，比表面积大，有利于快速。

下出对角流模式的试验与分析停留时间对氮类去除的影响停留时间（HRT）是反应器重要的运行条件，代表污染物与微生，同一个反应器中，HRT 体现该反应器的水力负荷，HRT 和水除率关系密切[95]。本试验以葡萄糖作为碳源，保持进水 TN 和水限值，即 TN=20 mg/L、COD=60 mg/L 左右的情况下考察 H池脱氮效果的影响。 HRT 下 NO3--N 的去除效果见图 3.1，运行期间进水 NO3--N 浓.08mg/L，HRT=3d 时，NO3--N 去除率较低，平均出水 NO3--N均去除率为 34.27%，反硝化不彻底。在 HRT=1.5 d 时，出水降低，10 d 后出水达到稳定，稳定后滤池出水 NO3--N 浓度为期去除率达到 66.58%，去除率较 HRT=3 d 时明显升高。HRT NO3--N 浓度又开始上升，5 d 后维持在 7.5 mg/L，去除率略有
【参考文献】

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本文编号：2865992