沸石联合微生物固定化去除微污染水体中氨氮的研究
2014-12-12 16:27:37
将沸石联合经过驯化的活性污泥微生物固定化,通过静态实验,考察了不同粒径沸石及不同组分固定化方法对沸石联合微生物固定化去除氨氮的影响;通过动态实验,考察了沸石联合微生物固定化去除微污染水体中低浓度氨氮的机制。结果表明,活性污泥经过16d的驯化,氨氮去除率为90%以上;沸石吸附氨氮为快速吸附,粒径0.5mm的沸石的吸附容量明显大于其他粒径的沸石;不同组分固定化小球对氨氮的去除效率不同,各组分均有贡献,吸附容量依次为:沸石固定化小球沸石联合微生物固定化小球微生物固定化小球;沸石联合微生物固定化去除微污染水体中低浓度氨氮可分为4个阶段,即沸石吸附阶段、吸附饱和及微生物适应阶段、硝化作用明显加强和沸石部分再生阶段、微生物作用良好和沸石进一步再生阶段,最终沸石吸附与生物再生处于良好的动态平衡中,氨氮去除率达到60%左右。
沸石是自然界天然存在的多孔性含水硅铝酸盐晶体的总称,具有良好的吸附及离子交换性能。天然沸石价格低廉,而且对氨氮具有较高的选择性吸附性能,因此将沸石作为新型滤料、填料及生物膜载体,去除废水中氨氮的研究在国内外已广泛开展。生物法是目前去除氨氮经济、有效的方法之一。但由于脱氮菌世代周期较长、硝化和反硝化需要控制的条件不同、废水中氨氮的浓度需要在微生物可以接受的范围内等问题,生物法与吸附法相比效率较低。而沸石吸附氨氮,存在吸附饱和后需要再生的问题。将沸石吸附与生物法相结合,去除富营养化水体中的氨氮,是目前的研究热点。其中,沸石吸附/生物再生技术得到了研究者的重视。该技术中沸石在吸附氨氮的同时,又作为微生物生长的载体,氨氮一部分被微生物作为氮源合成新细胞,另一部分被硝化、反硝化菌等脱氮菌进一步转化,从而实现沸石的再生。该技术存在的问题有:(1)生物膜周期性脱落可能引起系统不稳定;(2)由于沸石具有很强的吸水性,沸石与活性污泥(含水率在99%以上)直接接触,水会迅速占据沸石的孔道,使微生物很难进入,表面的生物膜也会由于“水膜”的存在而降低附着力。