高效除氮菌在模拟潜流人工湿地中的应用

时间：2008-06-12 来源：黄河水利科学研究院，河南 郑州 作者：邓春蕾，何宏谋

资料来源：黄河水利科学研究院，河南 郑州

摘　　要：研究高效除氮菌的加入对模拟潜流人工湿地除污效果的影响。结果表明，除氮菌提高了污水中COD、氨氮及总磷的去除率，对COD的去除率可以提高10％左右，总磷最高可提高20％，试验三天，对氨氮的去除率也会提高20％～30％。

Abstract：

关 键 字：除氮菌；湿地；去污

       污水中氮的去除一直是潜流人工湿地效能的限制因素。通常情况下，正常运行的人工湿地对TN和氨氮的去除率为45%左右，但部分系统NH₄⁺N去除率可高达94%，总氮达64%[ Walson，1989]，美国环保机构的数据库资料也显示出了更高的污水净化效率，TN、NH₄⁺N、NO₃-N、TP分别高达67%、61%、72%、76%^[1-3]。

       大量研究表明硝化细菌是生物硝化中起最主要作用的微生物，污水中硝化细菌的含量与硝化速度成正比关系[3]。但是，由于硝化细菌是一类化能自养细菌，对营养的要求专一性很强，且pH和温度的影响较大，并且人工湿地在一般都建设在户外，内部运行环境随外界条件的变化，常常无法满足菌种生长的最佳环境条件。因此，在人工湿地系统的实际运行中，如果人为地向湿地中加入筛选出的高效氮素转化菌，可能会提高湿地对污水中氮的去除效果。

1材料与方法

1.1 供试材料   

       微生物菌种是从人工湿地土壤中筛选出来并经纯化的六株高效硝化菌和亚硝化菌，分别三株。考虑到实际湿地内部环境的复杂性，将菌种分别进行液体培养扩增后，均按相同的比例混合加入模拟湿地。该菌液浓度为6.32×10⁸个/mL，每个湿地加入200mL。供试污水为河南省郑州市德亿饲料厂养猪废水，水质指标如下：NH₄-N：2010.7mg/L；TP：16.36364mg/L；COD：4838.4mg/L。

1.2 试验方法

       试验采用盆栽模拟潜流型人工湿地。在小桶内分层放置基质（如表1所示），基质共分三层，上层为粒径和空隙度较小的土壤和粉煤灰（体积比为1：1）；中层为粒径和空隙度较大的煤渣或红砖或空心砖最下层为粒径最大的碎石。研究中以加菌种和不加菌种的处理进行比较。为了数据的准确性，同种填料处理共设三次重复。桶中部插入聚乙烯管，用于试验期间移取水样。管壁均匀打孔以使管中的水能真实反映基质中水质情况。试验前将桶内填料用清水淋洗，将污水倒入塑料桶中，使水平面高于桶中基质面约5厘米。将试验装置静止放置一个月待其中的微生物生长稳定后，每天取水样监测水质变化，连续监测一周。试验期间最高气温为30~35℃。，

表1 静态试验采用的基质配比表

Table 1 The packing ratio in the static test

1.3 测定方法

COD采用常压微波消解法测定，TP采用过硫酸钾—钼锑抗分光光度法测定，氨氮采用纳氏试剂光度法测定[4]。

2 结果与讨论

2.1 除氮菌对不同填料COD去除率的影响

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