固定化反硝化細(xì)菌強(qiáng)化人工濕地處理校園污水.pdf

1、近年來(lái)我國(guó)高校面臨越來(lái)越嚴(yán)重的用水危機(jī)。一方面，我國(guó)高校招生規(guī)模逐年擴(kuò)大，高校人口密度加大，綠地面積擴(kuò)增，用水量也逐年增高，高校發(fā)展成為城市的用水大戶。另一方面，由于當(dāng)前許多高校都在城郊，離市政排污管路很遠(yuǎn)，大量污水未經(jīng)處理直接排放，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成嚴(yán)重威脅。因此，加強(qiáng)高校污水的處理和資源化，實(shí)現(xiàn)校園中水回用，是當(dāng)前高?？沙掷m(xù)發(fā)展亟需解決的問(wèn)題。
　　目前部分高校已建立了中水處理系統(tǒng)，但普遍存在占地量大、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高、技術(shù)復(fù)雜等局限，

2、且出水主要指標(biāo)不能達(dá)到景觀用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，為保證最終出水指標(biāo)符合景觀用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，需要在常規(guī)的中水處理后增加深度處理。人工濕地處理技術(shù)作為一種新型污水處理方式，具有操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理費(fèi)用低，實(shí)用性強(qiáng)，生態(tài)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，而在人工濕地系統(tǒng)中，微生物是污水中污染物降解的主要承擔(dān)者。目前固定化微生物技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用。固定化微生物接種入人工濕地強(qiáng)化人工濕地，可有效提高人工濕地的去污效率，大大縮短污水達(dá)標(biāo)時(shí)間。因此研究固定化微生

3、物強(qiáng)化人工濕地作為中水處理系統(tǒng)的深度處理單元，對(duì)實(shí)現(xiàn)校園污水回用做景觀用水具有非常重要的意義。
　　山東某大學(xué)原中水系統(tǒng)處理后的校園污水水質(zhì)指標(biāo):CODCr為160-184mg/L，TN濃度為47.9-68.2mg/L，TP濃度為0.87-2.49mg/L，氨氮濃度為27.0-40.0mg/L，出水指標(biāo)均高于(GB18918-2002)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A的要求。本課題在中水站附近構(gòu)建人工濕地中試現(xiàn)場(chǎng)，作為深度處

4、理單元，處理二級(jí)校園出水。人工濕地穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后，處理效果較好，出水COD值（小于50mg/L）、TP濃度（小于0.5mg/L）均優(yōu)于一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn)要求，但是氮的去除依然沒(méi)有達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。利用海綿作為固定化載體，對(duì)實(shí)驗(yàn)室之前篩選出的反硝化細(xì)菌PaenibacilluslautusCL-5進(jìn)行有效固定后投加到人工濕地系統(tǒng)中，從而強(qiáng)化人工濕地對(duì)中水站二級(jí)出水的除氮效果。在課題研究期間，取得如下結(jié)果:
　　(1)CL-5菌株為革蘭

5、氏陰性菌，桿狀，大小為(0.26-0.31)×(1.55-2.50)μm，無(wú)鞭毛。菌株的反硝化過(guò)程徹底，氣體終產(chǎn)物為N2，為高效反硝化聚磷菌。16SrRNA測(cè)序分析，鑒定此菌株為燦爛類(lèi)芽孢桿菌，命名為PaenibacilluslautusCL-5。
　　(2)對(duì)海綿固定化反硝化細(xì)菌載體的投加量、碳氮比以及序批式實(shí)驗(yàn)的考察研究結(jié)果表明海綿固定化反硝化細(xì)菌對(duì)污水中COD和氮等污染物有明顯的處理效果。其中載體的最適投加量為每500mL污

6、水中投加7塊（體積比25％），最適碳氮比為4，在最適投加量和最適碳氮比條件下，對(duì)COD、TN和硝酸鹽氮的最大去除率分別為63％、96％和97％。
　　(3)在培養(yǎng)基碳氮比為4，載體投加量為25％（體積比）的實(shí)驗(yàn)條件下，固定化菌株對(duì)污染物的去除效果比較穩(wěn)定。對(duì)COD的去除率達(dá)到38％-56％，對(duì)TN的去除率達(dá)到68％-79％，對(duì)硝酸鹽氮的去除率達(dá)到82％-89％，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有亞硝酸鹽氮的積累。
　　(4)通過(guò)水力停留時(shí)間5

7、天的連續(xù)運(yùn)行，海綿固定化反硝化細(xì)菌投加到小型人工濕地中，以5天的水力停留時(shí)間為一周期，連續(xù)運(yùn)行，結(jié)果顯示強(qiáng)化人工濕地處理校園污水的持續(xù)效果明顯，COD去除率在75％以上，TP去除率高于78％，TN去除率達(dá)到69％以上，氨氮去除效果穩(wěn)定在75％左右，對(duì)硝酸鹽氮的去除率最高能達(dá)到91％，出水基本滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A和《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GBT18921-2002)的要求。<