摘要：碳源的選擇及曝氣量的控制是影響多級(jí)土壤滲濾系統(tǒng)(multi-soil-laying,即MSL)脫氮效果的重要因素.試驗(yàn)采用BAF+MSL兩段式新型組合工藝,避免了傳統(tǒng)MSL曝氣過(guò)量抑制反硝化脫氮的風(fēng)險(xiǎn).考察了不同水力負(fù)荷下,BAF+MSL對(duì)生活污水的凈化效果,并比較研究了以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)為反硝化碳源的MSL-1及木屑為碳源的MSL-2的脫氮除磷效果.結(jié)果表明,不同水力負(fù)荷下,系統(tǒng)對(duì)SS平均去除率為94.08%,對(duì)COD的去除率均在80%以上,出水COD在20mg·L-1以下.水力負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)BAF段硝化性能影響較小,對(duì)MSL反硝化脫氮影響較大.BAF水力負(fù)荷為0.5、1及2m3·m-2·d-1時(shí),BAF對(duì)NH4+-N的去除率均在90%以上,對(duì)TN的平均去除率依次為26.53%、11.09%、5.71%;對(duì)應(yīng)MSL段水力負(fù)荷分別為0.25、0.50及1m3·m-2·d-1時(shí),MSL-1對(duì)TN平均去除率分別為87.39%、65.09%、45.56%,MSL-2平均去除率依次為61.51%、42.52%、31.32%.MSL-1脫氮性能明顯優(yōu)于MSL-2,而兩者除磷效果區(qū)別較小.隨著水力負(fù)荷增大,MSL對(duì)TP去除率依次降低,MSL-1對(duì)TP平均去除率最高為91.97%.

關(guān)鍵詞：多級(jí)土壤滲濾，固相碳源，水力負(fù)荷，生活污水，生物脫氮

多級(jí)土壤滲濾系統(tǒng)(MSL)是由滲濾層(PL)及土壤模塊層(SML)以磚塊交錯(cuò)結(jié)構(gòu)壘砌而成的具備強(qiáng)化脫氮除磷功能的新型土地處理系統(tǒng).PL主要由沸石、珍珠巖、沙礫等粒徑較大材料組成,可有效克服傳統(tǒng)土地處理方式易堵塞的缺陷,SML則由土壤、木炭、鐵屑、固相碳源等按一定比例混合而成.其中,固相碳源既可作為生物膜載體又可為反硝化脫氮提供電子供體,因此碳源的選擇是影響MSL脫氮效果的重要因素.

固相碳源主要包括傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)廢棄物以及新型的可生物降解聚合物(BDPs),國(guó)內(nèi)外對(duì)MSL碳源的研究主要集中在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)廢棄物資源上,如鋸木屑、稻稈、洋麻與玉米穗等,而有關(guān)BDPs在MSL中的應(yīng)用研究未見(jiàn)報(bào)道.本試驗(yàn)首次采用BDPs聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作為MSL碳源,比較研究了PBS及木屑分別作為固相碳源對(duì)MSL脫氮性能的影響.

影響MSL脫氮效果的另一重要因素是曝氣量的控制.Luanmanee等研究表明適量曝氣可提高M(jìn)SL對(duì)COD、TN、SRP的去除率,但過(guò)量曝氣則會(huì)降低TN去除率.MSL通常采用間歇曝氣來(lái)控制曝氣量,但曝氣周期較難控制.為避免曝氣過(guò)量抑制反硝化脫氮的風(fēng)險(xiǎn),本研究首次采用BAF+MSL組合工藝,實(shí)現(xiàn)兩段式功能分區(qū),依此開(kāi)展針對(duì)生活污水的凈化試驗(yàn)研究.考察了不同水力負(fù)荷下,基于PBS及木屑為碳源的BAF+MSL組合工藝對(duì)生活污水的處理效果,以期為MSL在中國(guó)的推廣及應(yīng)用提供理論依據(jù).

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