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爱尔斯微课堂|河水脱氮怎么办,最新研究快来看
在水治理过程中,COD、TN等指标经常成为让人挠头的部分,对于河流中常见的污染物之一氨氮,人们一般利用硝化与反硝化微生物完成氨氮-硝酸盐氮-氮气的转化过程,从而有效降低水中总氮的浓度。在这个过程中,有无微生物载体成为影响水处理效果的重要因素。若向水体中投加游离状态的生物菌剂,存在菌体易流失、投加量大、易受水利条件影响等缺陷,相比之下,固定化微生物法具有操作简单、长期运行、反应易控、对环境耐受性强等优点。目前我国固定化微生物技术存在一些尚未弥补的缺陷,在河水水质净化方面的应用还具有很大的研究空间,因此张泽珏、李茹莹进行了固定化微生物对河水脱氮效果的研究。
▲ 固定化微生物
通过比较聚乙烯醇-活性炭包埋法(IMPⅠ)、聚乙烯醇-聚乙二醇包埋法(IMPⅡ)和载体结合法(IMPⅢ)制作的固定化微生物颗粒对河水中总氮及COD的去除效果确定载体结合法制作的固定化微生物颗粒效果更好,并进一步研究载体结合法制作的固定化微生物颗粒对河水中污染物的去除能力及重复利用性能,得出最适用于河水脱氮的微生物固定化方法。
▲ 3种固定化微生物颗粒对TN(a)和COD(b)的去除效果
▲ 3种固定化微生物使用前后颗粒强度
▲ IMPⅢ在不同周期对污染物的去除效果
聚乙烯醇-活性炭包埋法与聚乙烯醇-聚乙二醇包埋法制作的固定化微生物颗粒强度与稳定性较差,无法满足净化河水的要求并且会带来有机物的二次污染,载体结合法制作的固定化微生物颗粒强度大、稳定性好。
聚乙烯醇-活性炭包埋法、聚乙烯醇-聚乙二醇包埋法、载体结合法制作的固定化微生物,三者对河水中总氮的去除率分别为42.51%、60.15%和68.40%;前两者使得河水中COD不降反升,在投加固定化微生物的5天中COD从34mg·L-1分别升高到71mg·L-1和50mg·L-1,载体结合法制作的固定化微生物将河水中COD降至5mg·L-1,去除率为85.29%。综合分析,载体结合法制作的固定化微生物对氮类污染物及COD的去除效果优于包埋法制作的固定化微生物。
▲ 包埋法
对载体结合法制作的固定化微生物进行5个周期的河水净化实验结果表明,COD的去除率维持在75%~95%,氨氮的去除率为45%~95%,硝酸盐氮的去除率维持在95%~100%,亚硝酸盐氮的去除率为70%~99%,总氮的去除率保持在55%~80%,证明载体结合法制作的固定化微生物颗粒有较好的重复利用性能,在河水净化方面有一定的应用前景。