以玉米芯为缓释碳源的反硝化滤池深度脱氮效能研究.doc

以玉米芯为缓释碳源的反硝化滤池深度脱氮效能研究城镇污水二级处理出水由于TN达不到一级A标准,常常需要进行深度处理,但水中的碳源不足,难以进行反硝化作用,因此需要外加碳源。固体碳源在充当碳源的同时还可以作为生物载体,因此常被用作外加碳源。在众多的固体缓释碳源中,从反硝化效果和成本方面看,玉米芯更适合作为缓释碳源。而且在我国玉米芯的处理方式大多是焚烧,玉米芯作为碳源可以使其得到资源化。但是由于玉米芯的成分中含有不容易被利用的成分,因此需要对玉米芯进行处理。本文以反硝化滤池为主体反应器,分别考察以玉米芯和碱处理玉米芯为缓释碳源并外加白腐菌时的脱氮效能情况。本文设置了碱处理玉米芯为碳源的反硝化滤池（碱反应器）、玉米芯为碳源并外加白腐菌的反硝化滤池（玉+菌反应器）和碱处理玉米芯作为碳源并外加白腐菌的反硝化滤池（碱+菌反应器）,分析了其最佳HRT、运行效能和有效运行周期。通过比较认为玉+菌反应器的效果最好。以TN是否达标为标准,玉+菌反应器在HRT=70min的条件下,能有效运行111d,TN和NO₃^--N的去除率最高可分别达到92%和98%。为了验证结果的准确性,应用高通量测序技术分析三组反硝化滤池内微生物群落结构。从真菌层面分析,碱反应器的微生物多样性最大;从细菌层面分析,碱+菌反应器的微生物多样性最大。在玉+菌反应器和碱+菌反应器中都发现了白腐菌,并且碱+菌反应器中白腐菌含量较高达到了18.30%;在三个反硝化滤池中都发现了常见的具有反硝化功能的菌属,并且在玉+菌反硝化滤池中的反硝化菌群丰度最高为13.32%,这也与其反硝化效果最好相对应。因此采用玉米芯为碳源并外加白腐菌反应器进行后续的玉米芯更换实验。对已经失效的玉米芯进行更换,更换比例分别为1/2、1/3、1/4和1/5。以TN是否达标为标准,发现更换1/4的玉米芯可以运行31d,NO₃^--N去除率可以达到70%以上;应用环境扫描电镜发现更换1/4的玉米芯表面的生物膜最厚。综合出水COD、TN去除率和NO₃^--N去除率的情况,认为HRT=70min时玉米芯为碳源并外加白腐菌反硝化滤池更换1/4玉米芯为最佳填料更换比。