不同载体藻-菌生物膜应用于水体净化

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1、万方数据第33卷第3期2007年3月水处理技术v01．33No．3TECHNOlOGYOFWATERTREATMENTMar．．200759不同载体的藻一菌生物膜应用于水体净化丰民义，一，方涛·，吴娟。z，梅琼。z，吴永红。z，刘剑彤-(1．中国科学院水生生物研究所，湖北武汉430072；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要3以现已成熟的美国AquaMats生物膜技术为参比，比较不同材质或结构为载体的藻一菌生物膜技术改善富营养水体的效果。结果表明：对TN、TP、cOD。、NH4+．N、透明度等指标的处理效果顺序基本为条形水草>AquaMats>人工水草>植

2、物地毯>对照组，其中条形水草对TN、TP、cOD。的去除率分别为97．3％、77．1％、63．3％，第22d将透明度由25cm提高到85cm。大多数膜处理能将DO维持在4mg／L以上。条形水草的藻一菌生物膜技术对富营养水质改善效果最明显，且成本低廉，值得推广。关键词：生物膜；富营养化；条形水草；AquaMats；人工水草；植物地毯中圈分类号：TQ028．8文献标识码lA文章编号l1000．3770(2007)03．059．03富营养化水体的原位净化技术是目前国际上研究的热点之一，将各种成熟的废水处理技术通过优化改良应用于富营养化水体是当今技术发展的趋势之一。利用微生

3、物在软性填料上生长形成的生物膜对污水进行生物净化，目前广泛应用于一些小型的污水处理设备及污水厂的改造中，但它必须固定在填料支架上，从而限制了其在天然水体中的应用。通过对软性填料的材质、结构进行改进而研制的人工水草[1】系列，其安置不受自然条件的限制，但应用仍是直接将其投加到曝气池中作为微生物活动的载体处理废水，在天然水体中的应用仅见采用悬浮填料移动床处理河水，在湖泊中应用极少。本研究就条形水草和植物地毯两种新型人工水草与AquaMats(中文名：阿科蔓)生物膜处理污水效果进行了比较，并探索人工水草的实用性和经济性。1实验部分1．1试验材料本研究所采用的人工水草(专利

4、产品)是对现有的多孔的高分子材料进行改性、比选、优化而成，外形为多环串连，其中正方形载体边长为10cm，全长70cm，厚1cm，共10个方形载体，外观参见文献【l】。条形水草的载体材料与人工水草相同，见图1。每块长30cm，高50cm。将每块裁剪成5cm宽的小条，下端配置配重物。布设时将条形水草像沉水植物一样底部固定在沉积物上，由于浮力的作用，条形水草将自然浮起。豳1条形水蕈筒矗结构示意圈Fig．1Schematicofstriptypeaquaticmats料植物地毯外形见图2，其中泡沫板采用与人工水草相同材质的材料制成，长、宽均为85cm，两泡沫板之间填充了特种

5、微生物培养基(主要材料为木屑、糖、石膏等)，目的是为了让水体中原有的有益微生圈2檀物地毯筒易结构示意圈F谵．2schematicofplantcarpetmat收稿日期：2006．03．08基金项目：国家高技术研究发展计划(863)项目(2002从601013)；国家重大水环境专项(2002AA601021)中科院重大项目(KzCxl．sw．12)；中科院水生所创新课题(220316)作者简介：丰民义(1982一)，男，硕士研究生，研究方向为淡水水域化学生态学研究联系电话：027—6124006l；E-mail：fengminyil89@yalloo．com．cn。

6、物万方数据水处理技术第32卷第3期物扩增繁殖，成为优势种群来改善水质。AquaMats是美国Meridian公司公司研发的第15代产品，目前广泛应用在国内外水体改善项目中，在广州、中山等一些地方已有很多应用示范工程。商品名为AquaticMats，长75cm，宽100cm，将其自身的载物袋添装细砂石直接投放水箱中。1．2试验用水和沉积物本试验用水和沉积物均采自武汉市东湖，该水体富营养化程度严重，如表1所示。囊l试验用水水质状况TablelThe、VaterQuali哆forExpeIimems透明度TNTPCO风hD0Nl¨-NN0i-N(cm)(mg，L)(m盯一

7、)(mg／L)(mg／L)(m啦)(m班)2522．69I．63l，8．604．862．080．351．3试验装置实验容器为玻璃水槽，长、宽、高分别为1．Om、1．0m、1．2m，底部放置15cm厚的沉积物，并在底部设置排水口，为模拟天然湖泊光照特点，四周用不透明的防水布包裹，也可降低侧面光照强度。水槽放置在户外，除特大雨天外其余时间都不覆盖。1．4试验过程本试验共五组：一个对照组，仅加入沉积物和实验用水；四个实验组，分别布设人工水草、条形水草、植物地毯和AquaMats，实验组表面积大小相同。试验期间温度为20～38℃，进行90d。首先将沉积物铺置于水槽底部，