潜流式生物滤池脱氮效能及微生物群落结构解析

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1、西安建筑科技大学硕士学术论文潜流式生物滤池脱氮效能及微生物群落结构解析专业：环境科学与工程硕士生：丁飞杨指导教师：王晓昌教授摘要城市污水处理厂尾水水量大，其深度处理可以减轻环境的污染负荷，实现水资源可持续利用。目前生物滤池的研究多见上流式、下流式，潜流式研究很少，本文重点对潜流式生物滤池深度处理污水厂尾水的脱氮效能进行了深入研究，从水流方式、HRT、C/N比、盐度出发探讨滤池脱氮效能的影响因素，利用高通量测序技术研究潜流式反硝生物滤池中微生物特征，从微生物角度解释潜流式滤池生物脱氮机理，以及处理高

2、盐废水后微生物的变化，为潜流式生物滤池在处理低盐或高盐水体的深入研究和推广应用提供理论基础。（1）上进下出对角流模式下，HRT对滤池脱氮的影响显著，NO-3-N去除率高低为HRT=1.5d＞HRT=1d＞HRT=3d，NH+4-N去除率高低顺序为HRT=3d≈HRT=1d＞HRT=1.5d，NO-2-N在HRT=3d时累积最明显。C/N比对滤池脱氮有一定的影响，随着C/N比的降低，NO-+3-N的去除率从97.56%降到32.40%。NH4-N的出水浓度随着C/N比的降低变化不显著，去除率维持在2

3、6%~33%之间。NO-2-N随着C/N的降低，累积越来越明显。下进上出对角流模式下，NO-3-N随着HRT的变长去除率越来越低，NH+--4-N也表现出跟NO3-N类似的变化趋势，NO2-N在HRT=1d时出现明显累积现象。随着C/N比的降低，NO-+3-N的去除率逐渐降低，NH4-N的去除率维持在51%~56%之间，NO-2-N在低C/N比条件下出现累积。在c(NaCl)=10g/L及以下时，NaCl浓度对NO-+-3-N和NH4-N的去除效果影响都不显著，NO2-N在低盐度条件下出现轻微波动

4、。采用下进上出对角流模式NO-3-N去除效果较好。（2）两种水流模式下，NO-+3-N和NH4-N的去除都集中在滤池前段30cm，NO-2-N浓度随着水流方向越来越低。沿程生物量普遍随着水流方向逐渐降低，在60cm以后区域差别不大。填料反硝化速率也随着水流方向越来越低，填料单位生物量的活性大小顺序为：下进上出＞盐度驯化＞上进下出。（3）盐度驯化前后，生物滤池不同区域填料微生物的优势门主要是变形菌门西安建筑科技大学硕士学术论文Proteobacteria和厚壁菌门Firmicutes，驯化前5、30

5、、90和115cm处填料上微生物的最优势属为假单胞菌属Pseudomonas(25.48%)、假单胞菌属Pseudom-onas(26.98%)、简单螺旋形菌Simplicispira(10.63%)和Azohydromonas(15.61%)。驯化后分别为简单螺旋形菌Simplicispira(29.57%)、固氮弧菌属Azovibrio(11.05%)、固氮弧菌属Azovibrio(5.78%)和固氮弧菌属Azovibrio(11.57%)。盐度变化对微生物群落结构影响较大。关键词：深度处理；

6、生物脱氮；生物滤池；功能菌群西安建筑科技大学硕士学术论文NitrogenRemovalandMicrobialCommunityStructureinaSubsurfaceFlowBiofilterSpecialty:EnvironmentalScienceandEngineeringName:DingFeiyangInstructor:Prof.WangXiaochangABSTRACTThesecondaryeffluentfrommunicipalwastewatertreatmentpla

7、ntisofgreatquantity.Wastewateradvancedtreatmentcanreducethepollutionloadofenvironmentandrealizesustainableutilizationofwaterresources.Asanewtypeofdeepprocessingtechnology,biologicalfilterhasbetternitrogenremovalefficiency,largerbiomassandgoodfilterabi

8、lity,whichhasbecomeahotspotforresearchandapplicationinthefieldofwastewaterdepthtreatment.Currently,theresearchontypeofthewaterflowinbiologicalfilteraremostlyoftheup-flowtypeandthedown-flowtype,butthesubsurface-flowtypeisrarelyresearched.Thispa