活性污泥異化Fe(Ⅲ)還原協(xié)同脫氮的碳源利用特征及其應用研究.pdf

1、微生物異化Fe(III)還原是由異化 Fe(III)還原微生物即鐵還原菌（Iron-reducing bacteria,IRB）參與并完成的。異化Fe(III)還原微生物廣泛存在于自然界中，能夠利用Fe(III)作為末端電子受體，氧化電子供體并從中獲取能量。研究表明，微生物異化Fe(III)還原過程不僅可以參與自然界中鐵的循環(huán)，而且伴隨有脫氮除磷的現(xiàn)象發(fā)生，近年來已受到國內(nèi)外環(huán)保工作者的廣泛關(guān)注。異化Fe(III)還原微生物即鐵還原菌(

2、IRB)是活性污泥的重要組成部分,可占到活性污泥微生物總量的3％左右，因此,強化污水處理系統(tǒng)中微生物異化 Fe(III)還原過程,一方面可以提高污水處理系統(tǒng)對多種污染物的去除效率;另一方面可以利用還原產(chǎn)物Fe(II)與磷酸鹽的沉淀作用改善污水處理系統(tǒng)的除磷效果,實現(xiàn)化學除磷與生物除磷的有機結(jié)合。碳源作為影響活性污泥異化Fe(Ⅲ)還原的重要因素，對鐵還原速率及該過程協(xié)同的脫氮除磷效果均會產(chǎn)生影響。研究碳源對于活性污泥異化Fe(III)還原

3、及其協(xié)同脫氮除磷的影響，對于提高活性污泥異化Fe(III)的還原效率，強化活性污泥系統(tǒng)對氮磷污染的去除有重要的意義。
　　本試驗的活性污泥取自蘭州某污水廠氧化溝，將該活性污泥在恒溫厭氧的條件下馴化培養(yǎng)，將馴化好的厭氧活性污泥作為接種泥，開展不同碳源及相同碳源下的不同濃度對活性污泥異化Fe（Ⅲ）還原及其耦合脫氮除磷的效果的影響。同時將活性污泥異化Fe（Ⅲ）還原技術(shù)與序批式厭氧反應器結(jié)合，考察了在該反應器內(nèi)的異化Fe(III)還原及其

4、協(xié)同脫氮除磷的效果。得出以下結(jié)論：
　?。?）活性污泥異化Fe(III)還原微生物利用不同碳源的能力不同，更容易利用葡萄糖和甲醇而對于有機酸鹽乙酸鈉則較難利用。同時，不同碳源對于活性污泥異化鐵還原協(xié)同脫氮過程的影響也有所不同，脫氮效果最好的是乙酸鈉組，直到反應結(jié)束，氨氮和總氮的去除率分別為98.61%和98.05%，但表現(xiàn)出較高鐵還原能力的葡萄糖和甲醇實驗組，脫氮現(xiàn)象并不明顯。
　?。?）以葡萄糖為碳源考察不同初始碳源濃度對

5、活性污泥異化Fe（Ⅲ）還原及其協(xié)同脫氮除磷的影響實驗結(jié)果表明，碳源濃度越高鐵還原速率越大，即初始濃度為5.6mmol/L的鐵還原速率大于初始濃度為2.8mmol/L的鐵還原速率大于初始濃度為0mmol/L的鐵還原速率。碳源濃度對體系脫氮過程影響不大，直到反應結(jié)束各濃度組的氨氮殘留量均在50mg/L以上。但除磷效果較好，第8d的時候各濃度組的總磷濃度均已降到0.5mg/L以下。
　?。?）以乙酸鈉為碳源考察不同初始碳源濃度對活性污泥

6、異化Fe（Ⅲ）還原及其協(xié)同脫氮除磷的影響實驗結(jié)果表明實驗結(jié)果表明，碳源濃度越高鐵還原速率越小，即初始濃度為0mmol/L的鐵還原速率>初始濃度為4.2mmol/L鐵還原速率>初始濃度8.4mmol/L鐵還原速率>初始濃度16.8mmol/L鐵還原速率。高濃度的乙酸鈉對于鐵還原過程有一定的抑制作用；各濃度組的氨氮降解效果較為徹底但降解出現(xiàn)了先后次序，低濃度組先于中濃度組和高濃度組。除磷效果較葡萄糖各組差，但反應到第10d的時候各濃度組的總