| 摘 要： | 为了有效强化城镇生活污水厂的脱氮效率,研发了一种新型原位强化脱氮装置——管式生物净水装置(Tubular bio-purification device, TBD),分别以丝瓜络、棕丝、甘蔗渣和化学纤维填料等4种固体材料为TBD的填充基质,通过对比不同基质类型的TBD的强化脱氮性能,得出TBD的最佳填充基质,并结合基质生物膜的高通量测序结果解析其脱氮机理.结果表明,以甘蔗渣为填充基质的TBD对水体中氮素的去除性能明显优于其他基质,其对NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N及TN的平均去除率分别可达72%、64%、97%和82%,经过其净化的水体NH_4~+-N及TN浓度均可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)规定的一级A标准,因此甘蔗渣是TBD的最佳填充基质;填充甘蔗渣的TBD的微生物物种丰度和多样性较高,其Chao1指数为9 743.55、Shannon指数为6.37,其微生物群落结构中反硝化相关菌群占绝对优势(23.75%),并含有一定比例的硝化(7.73%)及厌氧氨氧化(2.0%)相关菌群,表明填充甘蔗渣的TBD内部环境有利于脱氮功能菌群的富集和生长.本研究以期为该装置服务于城镇生活污水厂提标改造过程中强化脱氮的工程化应用提供依据和参数.
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