第 一 作 者 ： 琼 琼 ， ，９ １年 生 ， 士 ， 程师 ， 究 方 向为 污 水 处理 理 论 与技 术 。 夏 女 １８ 博 工 研 ＊国 家水 ０ ８ Ｘ０ ３ ４０ ７ 。 Ｎｏ ２ ０ Ｚ ７ １—０ ）
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５６ ・
Ａ ｃ ｔｃ ａ ｉ ｅ ｉ ｃｄ ｗａｓｔ ｏ ｔｅｆ ｃ ｉ ａ ｂｏ ｏｕ ｃ ａ ｈｅｍ ｓ ｆｅ ｔｖｅｃ ｒ ｎ ｓ ｒ ｅ， ｍｏｎｇ ｔ ｅ ４ ｓ ｕ ｅ ｆ ｒ ｒ ｍｏｖ ｎ Ｏａ— ． ｈ ｔ ｄｉｄ，ｏ ｅ ｉｇＮ Ｎ Ｔｈｅ Ｎ０ — ｒ ｍ ｏ ｌｒ ｔ Ｎ ｅ ｖａ ａ ｅ
投加量 都是 影 响 反硝 化 效 果 的 重 要 因 素 。 因此 ， 笔
以 中 试 二 沉 池 出 水 为 原 水 ， 质 情 况 见 表 １ 水 。
ｌ ２ 试 验 装 置 ＿
试 验采用 上 向流 式 生 物 滤 柱 （ 用 有 机 玻 璃 制 采
作 ， 当于生 物滤池 ） 内径为 １ ｍ， 高 ２ ３ｉ ， 相 ， ０ｃ 总 ． 内 ｎ
在 被生 物 降解 后 ， 通常产 生 以 乙酸 为 主的脂肪 酸 ， 然 后 被反 硝 化 细 菌 进 一 步 代 谢 ＿ ］ 因 此 乙醇 作 碳 源 ４ ， 时 比乙酸 的反 硝 化 速 率慢 。对 于葡 萄 糖 碳 源 而言 ，
生 物滤池 是 目前污 水处理 中常用 的生 物处 理方 法 。近 年来 ， 物滤 池 在 污 水 深度 处 理 及 中水 回用 生
酸 ４种碳 源情 况 下 生 物滤 池 的 脱 氮 效 能 ， 以期 为 生
物 滤池反 硝化 工艺 的设计 和 运行提 供参 考 。
１ 材 料 和 方 法
１ １ 原 水 水 质 ．
Ｗａ ｔ ｗａ ｅ ， ａ ｊ ｎ ３ ０ ７ ） ｓｅ ｔ ｒ Ｔｉ ｎ； ０ ０ ４ ｉ Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｅ ｉｒ ｉａ ｉ ｎ ｔｅ ｔ ｎ ｆｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｃ ａ ｉｉｒｅ ｆ ｅ ｔｗａ ｅ ｆ ｒ ｄ ｉ ｉ ｔｓ ａ ｅ ｂ ｏ ｉ ｅ ｔ ｓｒ ｃ ： ｅ ｄ ｎ ｔ ｉ ｃ ｔｏ ｒ ａ ｍｅ ｔｏ ｅ ｏ ｄ ｒ ｌ ｒ ｅ ｆｌ ｎ ｓｐ ｒｏ ｍｅ ｎ ｐ ｌ — ｃ ｌ ｉ ｆ ｔ ｒｗｉ ｆ ｆ ｕ ｏ ｌ ｈ ｇ ｕ ｏ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｌ ｅ ｈ ｎ ｌａ ｄ ａ ｅ ｉ ａ ｉ ｓ ｅ ｔ ｒ ａ ａ ｂ ｎ ｓ ｕ ｃ ｅ ｐ ｃｉ ｅ ｙ Ｔｈ ｆｅ ｔ ｏ ｔ ｒ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｌ ｃ ｓ ， ｔ ａ ｏ ， ｔ ａ ｏ ｎ ｃ ｔ ｃｄ ａ ｘ ｅ ｎ ｌｃ ｒ ｏ ｏ ｒ ｅ ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ． ｅ ｅ ｆ ｃ ｆｗａ ｅ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｃ ｈ ｄ ａ ｌ ｏ ｄ ｎ ｎ ｔ ｅ ｔ ｎ ｆｉｉｎ ｙ ｗａ ｌ ｏ ａ ａ ｙ ｅ ． ｓ ｌｓｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｉｆｌ ｒｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｐ ｒ ｅ ｔ ｅ ｉｒ— ｙ ｒ ｕ ｉ ｌ ａ ｉ ｇ ｏ ｒ ａ ｍｅ ｔｅ ｆ ｅ ｃ ｓａ ｓ ｎ ｌ ｚ ｄ Ｒｅ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅｂ ｏ ｉ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ｅ ｆ ｃ ｎ ｔｉ ｃ ｃ ｔ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｅ ｄ ｉ ｇ ｅ ｔ ｒ ａ ａ ｂ ｎ ｓ ｕ ｃ ， ｈ ｉ ｔ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅａ ｔ ｒ ａ ｄｎ ｘ ｅ ｎ ｌｃ ｒ ｏ ｏ ｒ ｅ ｔ ｅ ＮＯ；一 ｒ ｍｏ ａ ａ ｅ ｒ ｎ ｅ ｒ ｍ ７ ｃ ｏ － Ｎ ｅ ｖ ｌｒ ｔ ａ ｇ ｄ ｆｏ ６ ．１ ｔ ３ ７ ． Ｏ８ ．
环境污染与防治
第３ ３卷
第 ｌ ２期
２１ ０ １年 １ ２月
生 物滤 池 外加 碳 源脱 氮 研 究 ＊
夏 琼 琼 颜 秀 勤 张 维 张 向 阳 王 金 丽
（ 家城 市 给水 排 水 工 程 技 术 研 究 中心 ， 津 ３０ ７ ） 国 天 ０ ０ ４
摘 要 以葡 萄糖 、 甲醇 、 乙醇 、 乙酸 ４种有机物为碳源 ， 以中试二沉池 出水为原水 ， 研究了生物滤池 的反 硝化效能 ， 并分析 了水
Ｆｉ ３ Ｔｈｅ ｒ ｍ ｏ ｌｒ ｅｏｆＮＯ ａ— ａｏｎ ｈｅ ｄ ｐｔ ｇ． ｅ ｖａ ａｔ Ｎ ｌ ｇ ｔ ｅ ｈ ｏｆｂ ｏ ｉｔ ｒｂｅ ｉ ｆｌｅ ｄ
试验 中 Ｃ ＯＤ、 ＮＨ／ Ｎ、 Ｏ； Ｎ、 一 Ｎ － ＴＮ 等 水 质 指 一 标 均按 照标 准方 法进行 测 定［ 。 １ ］
部 装填 了 ｌ ４ ｉ 高 的 陶 粒 滤 料 ， 均 粒 径 为 ３ ５ ＿ ｎ 平 ～
ｍｒ ， 滤层 不 同深度 处 设 置取 样 口 ， 柱 运行 的水 ｒ沿 ＿ ｌ 滤
者通 过小试 对 比试 验 ， 察 了葡 萄糖 、 考 甲醇 、 乙醇 、 乙
表 １ 试 验原 水水 质
Ｔａ ｌ Ｔｈ ｕ ｌ ｙ ｏ ａ ｗａ ｅ ｂｅ １ ｅ ｑ ａ ｉ ｆｒ ｗ ｔ ｒ ｔ
葡萄糖 、 醇、 醇 、 酸均 过量 投加 （ Ｏ ／ 甲 乙 乙 Ｃ Ｄ
ＮＯ Ｎ＝ ８ ２ ：１ ０ ， 量 比 ） 生 物 滤 柱 对 — ．５ ．０质 ，
Ｎ — 的去 除 情 况 如 图 ２所 示 。从 图 ２可 以 看 Ｏ Ｎ 出， 葡萄 糖 、 甲醇 、 醇 和 乙 酸 ４种 碳 源 情 况 下 生 乙
达到 了最大 值 ， 分别 为 ７ ． 和 ７ ． 。甲醇为碳 ２２ ３１
源时 ， Ｎ 被去 除 的速 度最 慢 ， １ ０ｃ 滤柱 高 ＮＯ — 在 ２ ｍ 度 处 ， — 去 除 率 达 到 最 大值 ６ ． 。各碳 源 Ｎ０ Ｎ ７１ 的反硝 化速 率大 小为 乙酸 ＞ 乙醇 ＞葡 萄糖 ＞ 甲醇 。
ｔ ａ ｂｏ ｏｕｒ ｅ ｈｅ ｃ ｒ ｎ ｓ ｃ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｂ ｏ ｉ ｅ ；ｎ ｔｏ ｅ ｅ ｖ ｌ ａ ｂ ｎ ｓ ｕ ｃ ；ｉ ｆ ｅ ｃ ａ ｔ ｒ ｔ ｉ ｎ ａ ｅ ｙ ｒ ｓ ｉ ｆ ｔ ｒ ｉ ｇ ｎ ｒ ｍｏ ａ ；ｃ ｒ ｏ ｏ ｒ ｅ ｎ ｌ ｎ ｅ ｆ ｃ ｏ ；ｕ ｉ ｚ ｇ ｒ ｔ ｌ ｒ ｕ ｌｉ
变 水 力 负 荷对 甲醇 碳 源 情 况 下 的 反 硝 化 效果 影 响最 大 ， 乙 酸 的 影 响最 小 。 对
关 键 词 生 物 滤 池
脱氮
碳源
影响因素
利 用 率
Ｓｕ ｙｏ ｈ ｆｅ ｔ ｆｄｆｅｅ ｔ ｘｅｎ ｌ ａ ｂ ｎ ｓｕ ｃ ｎｎｔｏ ｅ ｅ ｖ ｌ ｆｂｏｉ ｅ ｘＩ Ｑｉｎ ｑｏ ｇ。 ＡＮ ｕ ｉ ｔｄ ｎ ｔｅｅｆｃ ｉｆｒｎ ｔｒ ａ ｒ ｏ ｏ ｒ ｅｏ ｉ ｇｎ ｒｍｏ ａ ｉｆ ｔｒ ｏ ｅ ｃ ｒ ｏ ｌ Ａ ｏ ｇ ｉｎ Ｙ Ｘｉ ｑｎ－
中逐渐 被采用 ， 其研 究也 成 为热点 。另 外 ， 随着 水 体
富 营 养 化 日益 加 剧 ， 界 各 国 加 强 了对 氮 、 污 染 的 世 磷
控制， 污水排 放 与再生利 用 的水质 标准 也逐 渐 提 高 ，
所 以如 何在 去 除有 机 污 染物 的 同时 ， 效 降低 污 水 有 中的 ＮＨ＋ Ｎ、 Ｎ 等 已成 为该 工艺 的一 项新 课 题 。 一 Ｔ 由于生 物滤 池在 用于深 度处 理时 进水 有机 物 浓度 较 低 ， 实现脱 氮功 能必须 外加 碳源 ， 碳源 的 种类 和 要 而
温 和水 力 负荷 对 反 硝 化 效 果 的 影 响 。结 果 表 明 。 加 ４种碳 源 后 生 物 滤 池 均 能 有 效 脱 氮 ， ＮＯｇ— 的 去 除 率 达 ６ ． ～ ８ ． 。 投 对 Ｎ ７１ ３７
乙酸为碳源时， ＮＯｙ— 在 生物 滤 池 内浓 度 下 降 最 快 ； 醇 为碳 源 时 。 — 浓 度 下 降 最 慢 ， 且 反 硝 化 细 菌 对 其 需 要 一 定 的 适 应 Ｎ 甲 Ｎ０ Ｎ 而 期 ， 是 甲醇 碳 源 的利 用 率 最 高 。 水 温对 生 物 滤 池 反 硝 化 效 果 的 影 响 较 小 ， 力 负 荷 对 Ｎｏ Ｎ 去 除 的 影 响 是 在 一 定 范 围 内 的 ， 但 水 — 改
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２ 结 果 与 讨 论
２ １ 投 加 不 同碳 源 时 生 物 滤 柱 的 反 硝 化 效 果 ．
乙酸属挥 发性 脂肪 酸 ， 它可 与 辅酶 Ａ 结 合 形成
乙酰辅 酶 Ａ， 人 三 羧 酸 （ Ｃ 循 环 ， 进 Ｔ Ａ） 因此 能够 被 反 硝化 细菌快 速代 谢 ， 污水 中可 以利 用 乙酸 为碳 源 的微生 物 种类 也 十 分 广 泛 ＿ ］ 试 验 中发 现 投 加 乙 ２ ， 酸 后 系统很快 对 ＮＯ Ｎ 就有 了去 除作 用 。而 乙醇 —
＾
夏 琼琼 等 生 物 滤池 外加 碳 源 脱 氮 研 究
力负荷 为 １ ５ｍ。 （ ． ／ ｍ。・ ） 采 用 气 水联 合 反 冲洗 ， ｈ ，
试 验 装 置 示 意 图 见 图 １ 。
在生物 滤柱 内被 去除 的速 度较 乙酸稍 慢 ， １ ９ｃ 在 ０ ｍ
滤柱高 度处 （ 触 时 间约 ４ ｉ） Ｎ０ Ｎ 去 除 率 接 ４ｒ ｎ ， — ａ
图 １ 试 验 装 置 示 意 图
Ｆ ｇ １ Ｓ ｈ ｍｅ ｏ ｉ ｔｂ ｏ ｉ ｅ ｉ． ｃ ｅ ｆｐｌ ｉｆ ｔｒ ｏ ｌ
ｏ ２ Ｕ ４ ０ ６ ０ ８ Ｕ ｌ０ Ｕ ＪＵ ２ １ ｏ ４ ｌ ０ ６
１ ３ 分 析方 法 ．
滤柱 高度／ ｅ ｍ 图 ３ 生 物 滤 柱 沿 程 Ｎ ／． 除 率 Ｏ Ｎ去
ＺＨＡＮＧ Ｗｅ ， ｉ ＺＨＡＮＧ ａ ｇｙ ｎ ＷＡＮＧ Ｊ ｎ ｉ Ｎａ ｉｎ ｌＥｎ ｉｅ ｒｎ ｓａ ｃ ｎ ｅ ｏ ｂ ｎ Ｗａｅ ｎ Ｘｉ ｎ ａ ｇ， ｉ ｌ．（ ｔ ａ ｇ ｎ ｅｉ ｇ Ｒｅｅ ｒｈ Ｃｅ ｔｒｆ ｒ Ｕｒａ ， ｒ ａ ｄ ｏ ｔ