曝气结合投加微生物法去除河水氨氮效果探究.docVIP

曝气结合投加微生物法去除河水氨氮效果探究 　　摘要：指出了传统河道曝气技术能在短时间内提高水体溶解氧浓度、消除河道黑臭状态，在河道水质改善方面具有一定的可行性和优越性。基于此，尝试将投加微生物工程菌法与河道曝气技术有机结合，研发了去除河水中COD和NH3 -N的长期效果更好的组合工艺。以新河支流水生态修复项目为例，研究表明：投加微生物工程菌法与河道曝气技术对水去除COD、NH3 -N与增加微生物群落的效果显著 关键词：投加微生物；曝气；水生态修复 中图分类号：X522 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）6-0005-05 1 研究方法 1.1 研究背景 随着社会生产的发展，世界各国的河流都面临着来自工业、农业、生活等方面的不同程度的污染[1，2]。丹阳新河水体正在受规划不合理、排污集中、截污不够、流量不足等因素影响，普遍污染较重，有的甚至发黑发臭，人民群众反映强烈，成为水污染防治工作的薄弱环节和难点，也是新型城镇化绕不开的“伤疤” 曝气复氧结合投加技术是根据水体受到污染后缺氧、水体发黑发臭的现状，利用人工的机械方法对水体充入氧气，并投加微生物增加水中生物量和生物群落从而弥补大气复氧的不足，增强与恢复水体的好氧微生物，抑制厌氧微生物，从而使水体中的污染物得以通过好氧得到分解，水体得到净化，改善河水水质 [3，4] 1.2 试验地点 试验用水取自丹阳新河支流。新河支流长约2.8 km，宽约 12～18 m，深 1.8～2.1 m，西侧联接南京宏祥带钢公，东侧链接农田。新河支流是从南京七仙山开始径流过南京江宁地区，然后流入新河。试验地点如图1所示 1.2 试验装置 本试验采用自制的模拟河道反应器，长 3.3 m、宽 1 m、高 1.2 m，有效水深 1 m。模拟河道分为进水段，处理段和出水段，进水段 0.5 m，设置穿孔导流板，起均匀布水作用；处理段 2 m，下端预留曝气软管以及填料区；出水段 0.5 m，设置溢流堰，最后有 0.3 m 的溢流储水区。模拟河道底部设置放空管以及采样口。模拟河道采用聚丙烯 PP 材料制作，共有 3 个，3个相同的模拟河道可以并联同时试验也可以串联进行试验。模拟河道底部设置预留曝气软管，曝气软管外径为 16 mm，内径为 10 mm，所产生的微气泡直径为 0.5～2 mm。模拟河道装置剖面图如图2、3所示。曝气设备采用划片风机，出风口用橡胶软管与各模拟河道预留曝气口连接，为比较模拟河道曝气强度，在曝气口安装有气体流量计。河水采用潜水式水泵抽取，在每个模拟河道进水口安装有阀门，以便控制进水流量。具体设置与安装过程如图2、3所示 本试验采用丹阳市尚德生物科技有限公司的复合微生物活菌液（菌克），该产品中主要存在酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌，并有部分光合细菌，并通过以太湖众多河流河水底泥作为初始菌源，对复合菌液脱氮除磷菌进行了扩大培养，主要优化的脱氮菌种包括：变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门 （Firmicutes）、绿菌门（Chlorobi）、放线菌门（Acidobacteria）和拟杆菌门 （Bacteroidetes），这些菌种约占所有微生物总量的 99%，是菌液中的??势菌群[5] 1.3 试验方法 曝气与工程菌复合试验。考虑到工艺的经济效应与治理效果的最优化，比较了连续曝气与间歇曝气的区别。同时考虑到微生物最大程度的发挥效果，比较了再曝气情况下先投加工程菌与后投加工程菌的区别。装置静水运行 7 d，装置不持续进水，有效水深 1 m，每天检测 DO、CODMn、NH3-N 2 结果和分析 2.1 曝气结合投加微生物法对水质氨氮改善效果静态试验 2.1.1 水质改善试验结果 微生物制剂对河水水质具有一定改善效果，投加好氧微生物制剂后，河水的 CODMn和 NH3-N 均有一定程度下降，但由于微生物降解有机污染物也需要耗氧，河水中的 DO仍然维持在较低的水平。所以考虑将曝气复氧与投加微生物相结合，曝气技术为好氧微生物提供生存必须的 DO，而微生物为曝气的河道提供生物处理能力。试验比较3种曝气方式与工程菌投加时机的不同组合，分别为连续曝气+启动时投加工程菌（连续曝气，在曝气设备启动的同时投加工程菌，以下简称方式一）、间歇曝气+启动时投加工程菌（间歇曝气，在曝气设备启动的同时投加工程菌，以下简称方式二）、间歇曝气+启动后投加工程菌（间歇曝气，在曝气装置启动 2 d时间后投加工程菌，以下简称方式三）。曝气强度采用中等强度 1.66 m3/m2 h，工程菌投加量采用每个模拟河道装置1500 mL。间歇曝气通过风机连接的时控开关控制，曝气时间为每天2 h（8：00～10：00），试验