氨氮浓度对生物膜磷富集效果的影响

作者：毕贞^*; 张胜; 付豪; 丁若琳; 黄勇

来源：中国环境科学, 2023, 43(07): 3447-3453.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20230220.006

• 氨氮浓度
• 生物膜反应器
• 吸/释磷速率
• Prel/HAcupt

在厌氧/好氧运行的聚磷生物膜反应器中,考察模拟污水中氨氮浓度对生物膜磷富集效果以及吸、释磷速率的影响.结果表明:当模拟污水中的氨氮浓度由15mg-N/L提高至30mg-N/L,生物膜中聚磷菌(PAOs)的吸磷速率略微下降,但由于反硝化聚磷菌(DPAOs)的吸磷速率加快,生物膜系统整体的吸、释磷速率有所提高,分别达到11.25和12.02mg-P/(L·h);富集液浓度达到52mg-P/L;继续提高氨氮浓度为40mg-N/L时PAOs的磷代谢活性几乎被完全抑制,此时生物膜内的吸、释磷速率主要依靠DPAOs,生物膜系统的吸、释磷速率有所下降,分别为8.65和8.81mg-P/(L·h),富集液浓度仅为40mg-P/L.化学计量学分析显示:当氨氮浓度由15mg-N/L升高至40mg-N/L时,生物膜系统Prel/HAcupt(吸收单位量的碳源所释放的磷)呈现先升后降的变化规律,平均值分别为0.06,0.11和0.07P-mmol/C-mmol,这表明聚磷生物膜释磷过程对碳源的利用效率也受到氨氮浓度变化的影响.通过降低厌氧阶段进入反应器的模拟污水与富集液体积比(由3:1～1.5:1),可以有效改善高浓度氨氮(40mg-N/L)对生物膜的不利影响,生物膜系统的吸、释磷速率分别提升至16.25和15.60mg-P/(L·h),富集液浓度稳定在70mg-P/L,同时Prel/HAcupt提高至0.29P-mmol/C-mmol,磷富集效果得到显著强化.本研究的结果表明,采用生物膜法对模拟城市污水中的磷进行富集,其富集效果不会受污水中氨氮(浓度通常不超过40mg/L)的影响,且系统总氮去除率可达到95%,该技术具有实现同步富集磷与去除氮的潜力.

• 单位
  苏州科技大学; 环境科学与工程学院