论文部分内容阅读
为了提高曝气生物滤池（BAF）脱氮工艺的处理效率和抗冲击负荷能力，并有效的降低投资成本和运行费用，本文采用沸石和陶粒填料分别构建两组不同填料组合的前置反硝化BAF脱氮工艺：陶粒-沸石BAF（C-Z BAF）和沸石-陶粒BAF（Z-C BAF）。比较两种组合在启动期、最优工艺条件及不同C/N比条件下的工艺特性；同时对两种组合的脱氮机理进行了初步探索。C-Z BAF和Z-C BAF的启动试验结果表明：启动初期C-Z BAF的氨氮去除率明显的高于Z-C BAF。通过系统出水中氮形态分布确定：两种组合启动初期主要通过沸石吸附作用维持较高的氨氮去除效率，启动中后期系统主要通过硝化作用去除氨氮；并且硝化菌在Z-C BAF中的挂膜速度比C-Z BAF更快。C-Z BAF和Z-C BAF的最佳工艺条件为：水力停留时间、气水比和回流比分别为1.5h、5:1、1:1和1.5h、5:1、2:1，相应COD、氨氮和TN的平均去除率分别为94.7%、99.0%、62.2%和93.2%、99.5%、70.1%。沿程污染物的去除特性的结果表明：（1）硝化作用主要在好氧滤池的进水端0~0.6m的填料区进行；（2）两种组合的好氧滤池都发生了明显同步硝化反硝化现象。对两种组合沿程细菌群落结构分析表明：影响微生物种群分布及相对丰度的主要因素中，溶解氧的贡献率>填料层高度的贡献率>不同填料组合的贡献率。在不同的C/N比条件下，Z-C BAF对TN的平均去除效率明显高于C-Z BAF，且在低C/N比条件下Z-C BAF的优势更显著。对比两种组合在不同C/N比条件的反硝化细菌群落结构发现，随着C/N比的降低，两种组合反硝化细菌的物种丰度和多样性显著性下降。低C/N比条件下，Z-C BAF的整个好氧滤池均能检测到相对丰度大于20%的nosZ基因优势T-RFs，而C-Z BAF好氧滤池顶端样品不能有效扩增到nosZ基因，证明Z-C BAF的同步硝化反硝化功能优于C-Z BAF。在常规C/N比条件下，C-Z BAF和Z-C BAF的脱氮效率差异不大；在低C/N比条件下Z-C BAF的脱氮效率显著性的高于C-Z BAF，因此，相比C-Z BAF，Z-C BAF在低C/N比且低浓度的废水处理方面更有潜力。