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1、浙江大学硕士学位论文分类号：S 2中文论文题目：洳：j、案单位代码：1 0 3 3 5学号：2 0 9 1 3 0 1 8硕士学位论文申请人姓名：医垩昱指导教师：鄞塞搂熬援合作导师：湮珏差到熬拯专业名称：生堑丕统王猩研究方向：盘透鎏控剑所在学院：论文作者签名：指导教师签名：论文评阅人1：坌童红熬拯逝逗太堂评阅人2：三蹙熬拯终直王逝逛笪丞型冱望互窒瞳评阅人3：毖基副熬援逝江太堂答辩委员会主席：芝塞猩熬援逝婆太堂委员1：王煎熬援堡直王逝江鲞盛歪冱皇受窒瞳委员2：适五墓到熬拯逝江太堂A u t h o r Ss i g n a t u r e：S u p e r v i s o r ss i g n
2、 a t u r e：E x t e r n a lR e v i e w e r s：E x a m i n i n gC o m m i t t e eC h a i r p e r s o n：E x a m i n i n gC o m m i t t e eM e m b e r s：D a t eo f o r a ld e f e n e e：些r c h8 t h2 0 1 2据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论
3、文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作：阿巫易期：驯土年矽日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙婆太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权监江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：随亚够导师签名：签字日期：力砂年弓月日签字日期学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编日致谢致谢时光荏苒，转眼间，硕士研究生的学-7 科研生涯即将结束，快得让人来不及回味，只能按照时间的
4、步伐，不停的向前。两年半的时间是短暂的，但其间的收获却是沉甸甸的，而这一切的获得都离不开导师郭宗楼教授和汪开英副教授的殷切教诲，家人的默默支持，师兄师妹的热情帮助，室友同窗的关怀照顾，现在我要向他们表达我最诚挚的谢意。首先，我要深深感谢我的导师郭宗楼教授。郭老师为人谦和，平易近人，关心学生，深受学生爱戴。两年多来，导师渊博的知识、敏锐的思维、严谨的治学态度、忘我的工作热情及豁达的处事态度使学生深受裨益。在论文完成之际，谨对导师两年多来的精心指导与谆谆教诲表示最真挚的敬意和衷心的感谢!其次，我要感谢汪开英副教授。忘不了课堂上您的谆谆教诲，忘不了试验上您的耐心指导，忘不了生活中您的幽默风趣。在此，
5、深深感谢汪老师对我的关心、照顾和支持。同时，我也要感谢我的试验搭档郑水生、富强和周煜政，非常感谢您们对试验工作给予的大力帮助和支持，使得试验能够如期完成。感谢梁兴飞师兄和胡荣祥师兄在工作及生活上的帮助，感谢师弟武海涛，师妹刘露、高士博和林培伦的在生活、工作上的支持，让我深深感受到实验室的温暖。感谢我可爱的室友：孔汶汶、朱文超、简锦明、徐娟、危艳君和孙静静，学习搭档肖丽，是你们让我的研究生生活变得如此丰富多彩，衷心的祝愿你们都有一个锦绣的前程。学业的顺利完成离不开父母、家人和蔡红辉对我一如既往的鼓励、支持和关心，你们的理解和关怀坚定了我克服困难的勇气和信心，在此深表感激之情!最后，对参加论文评阅
6、、答辩和对本论文提出宝贵意见的所有专家、老师和同学表示最真诚的感谢!陈亚男2 0 1 2 年1 月于浙大紫金港校区摘要摘要本论文针对嘉兴市水质污染特征和目前快速发展的污染水体生物生态修复技术，开展了几种填料生物膜特性与挂膜参数优化研究，以期为工程应用提供技术支持。主要研究结果如下：1 利用自行设计的生物膜反应器，采用静态自然挂膜方式，考察组合填料、弹性立体填料和竹填料的挂膜特征。结果表明，挂膜试验期间，组合填料和弹性立体填料的污染物去除效果优于竹填料；稳定期时，弹性立体填料反应器中细菌总数最多；相比而言，弹性立体填料系统更有利于静态挂膜。2 目前，填料的挂膜试验研究已得到了广泛开展，但关于溶解
7、氧对微污染原水填料挂膜影响的具体研究较少。为了研究溶解氧对挂膜过程的影响，控制第一、二、三组反应器溶解氧浓度依次为4 0 5 O m g L，4 O m g L-1 和5 2 6 5 m gL，进行弹性立体填料的动态挂膜试验研究。结果表明，挂膜期间，第三组反应器浊度和氨氮去除率明显优于第一组反应器，填料上生物膜厚度为2 0 1 6 0um，E P S(胞外聚合物)中多聚糖含量和生物膜活性较其余两组高。相比而言，表现出最稳定的生物膜结构和最大的生物膜活性。挂膜成熟后，出水C O D。，和N H。一N浓度可达到地表水环境质量标准(G B 3 8 3 8-2 0 0 2)中的I I I 类标准。3
8、为了研究水力负荷对挂膜过程的影响，控制第一、二、三组反应器的水力负荷分别为2 L(L d)，1 L(L d)，0 5 L(L d)，进行弹性立体填料的动态挂膜试验研究。结果表明，挂膜期间，三组反应器的C O D。，平均去除率分别为5 6 1、5 5 2 和4 6 6，达到稳定的时间分别为6 d、6 d 和1 3 d。受温度影响，三组反应器中氨氮的去除率一直未达到平稳的状态。第三组反应器填料上细菌数最多，生物膜干重随着水力负荷的增大而增加。4 立体浮床是一种新型的生物预处理方法。以往的研究主要针对生态浮床对各种污染物的去除效果，关于底部填料的挂膜特征研究较少。此次通过野外现场试验，采用“曝气充氧
9、+新型立体浮床”强化处理方法治理微污染河水，对立体浮床挂膜期间底部填料上的生物膜特性及微污染河水处理效果进行了试验研究。结果表明，在河道水温为1 5 2 C 2 3 6，p H 在7 0 7 8，溶解氧浓度为4 O m g摘要L 5 9m g L 1 时，经4 0 d 左右时填料挂膜成熟。通过对水质和微生物指标分析，填料挂膜分为四阶段：物理吸附阶段一物理吸附一生物繁殖阶段一生物强化吸附降解阶段一挂膜成熟阶段。填料挂膜成熟后，污染物去除效果良好，浊度、C O D。，、一N 的去除率分别达到了2 0 1、1 7 5 和1 8 3。关键词：徼污染原水；填料；挂膜；优化；生态浮床A b s t r a
10、 c tA b s t r a c tO nt h eb a s i so fw a t e rp o l l u t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fJ i a x i n gC i t ya n dr a p i dd e v e l o p m e n to fb i o-e c o l o g i c a lr e m e d i a t i o nt e c h n o l o g yf o rp o l l u t e dw a t e rb o d i e s，r e s e a r c ho nt h ec h a r a c t e
11、r i s t i c so fb i o f i l mo ns e v e r a lp a c k i n g sa n dt h eo p t i m i z a t i o no fb i o f i l mp a r a m e t e rw e r ec a r r i e do u tt op r o v i d et e c h n i c a ls u p p o r tf o re n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o n s T h em a i nr e s u l t sw e r ea sf o l l o w s：1 E
12、f f e c t so fd i f f e r e n tt y p e so fp a c k i n go nt h eb i o f i l mf o r m a t i o ni ns i m u l a t e db i o r e a c t o r sw e r es t u d i e d C o m b i n e dp a c k i n g，e l a s t i cp a c k i n ga n dn o v e lb a m b o op a c k i n gw e r es e l e c t e da st h et e s t i n gp a c k
13、i n g T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h er e m o v a le f f i c i e n c yo fc o m b i n e dp a c k i n ga n de l a s t i cp a c k i n gw e r eb e t t e rt h a nb a m b o op a c k i n gd u r i n gt h et e s t W h e nt h er e a t o r sw e r es t a b l e，t h er e a t o rw i t he l a s t i cp a c
14、k i n gh a dt h em o s tn u m b e ro fb a c t e r i a I nc o n t r a s t，e l a s t i cp a c k i n gw a sm o r ef a v o r a b l ef o rs t a t i cb i o f i l m 佑r m a t i o n 2 A tp r e s e n t，r e s e a r c ho nt h eb i o f i l mc o l o n i z a t i o no nt h ep a c k i n gh a v eb e e ne x t e n s i
15、v e l yc a r r i e do u t，b u tf e ws p e c i f i cs t u d i e so nt h ei m p a c to fd i s s o l v e do x y g e no nb i o f i l mc o l o n i z a t i o nw e r ec o n d u c t e d T os t u d yt h ee f f e c to fo x y g e no nb i o f i l mc o l o n i z a t i o n,t h r e eg r o u p so fb i o r e a c t o
16、 rw e r ed e s i g n e di nw h i c hD Ow e r ec o n t r o l l e da t4 0-5 0 r a g L 1 4 6 -6 0 m g L 1a n d5 2-6 5 m g L 1r e s p e c t i v e l y T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h er e m o v a le f f i c i e n c yo ft u b i d i t ya n dN H 3-Nw e r es i g n i f i c a n t l yb e t t e ri nt h e
17、t h i r db i o r e a c t o rt h a nt h ef i r s to n e T h et h i c k n e s so fb i o f i l mo nt h ep a c k i n gi nt h et h i r db i o r e a c t o rw a s2 0-16 0 I _ t m,a tt h es a m et i m e，p o l y s a c c h a r i d e sc o n t e n ti nE P S(e x t r a c e U u l a rp o l y m e r i cs u b s t a n
18、c e s)a n db i o f i l ma c t i v i t yw e r eh i g h e rt h a nt h eo t h e rt w og r o u p s I nc o n t r a s t，T h et h i r db i o r e a c t o rs h o w e dt h em o s ts t a b l eb i o f i l ms t r u c t u r ea n dt h em a x i m u mb i o f i l ma c t i v i t y A f t e rb i o f i l mm a t u r e，t h
19、 eC O D c ra n dN H 3-Ni ne f f l u e n tc o u l dr e a c ht h eg r a d eI I Io f E n v i r o n m e n tQ u a l i t yS t a n d a r df o rS u r f a c eW a t e r”(G B 3 8 3 8-2 0 0 2)3 T os t u d yt h ee f f e c to fo x y g e no nb i o f i l mc o l o n i z a t i o n,t h r e eg r o u p so fI VA b s t r
20、a c tb i o r e a c t o rw b-w ed e s i g n e di nw h i c hD Ow e r ec o n t r o l l e da t2 L(L d)，lL(L d)a n dO 6 7 L(L d)，r e s p e c t i v e l y T h er e s u k ss h o w e dt h a tt h ea v e r a g er e m o v a lr a t eo fC O D c ri nt h r e er e a c t o r sw e r e5 6 1，5 5 2 a n d4 6 6 d u r i n g
21、t h et e s ta n dt h et i m ef o re f f l u e n tC O D c rs t a b i l i z a t i o nw e r e6 d，6 da n d13 d,r e s p e c t i v e l y T h er e m o v a le f f i c i e n c yo fN H 3-Nh a dn o tr e a c h e dt h es t e a d ys t a t e，m a i n l yd u et Ot h ef l u c t u a t i o n so ft e m p e r a t u r e T
22、 h et h i r dr e a c t o rh a dt h el a r g e s tn u m b e ro fb a c t e r i aa n dt h ed r yw e i g h to f b i o f i l mg r a d u a l l yi n c r e a s e dw i t ht h ea u g m e n to fh y d r a u l i cl o a d i n g 4 T r i d i m e n s i o n a lf l o a t i n gb e di sa ni n n o v a t i v et y p eo fb
23、i o l o g i c a lp r e t r e a t m e n t P r e v i o u ss t u d i e sw e r eu s u a l l yf o c u s e do nt h er e m o v a le f f i c i e n c yo fp o l l u t a n t s，f e wr e s e a r c ho nb i o f i l mc h a r a c t e r i s t i co nt h ep a c k i n gw e r ec a r r i e do u t T h i st e s tu s e da ne
24、 n h a n c e dt r e a t m e n tc o m p o s e do fa e r a t i o ns y s t e ma n dn e wt r i d i m e n s i o n a lf l o a t i n gb e df o rm i c r o-p o l l u t e dr i v e rw a t e rp u r i f i c a t i o n T h eb i o f i l mc h a r a c t e r i s t i c so nt h ep a c k i n ga n dp u r i f i c a t i o n
25、o ft h ew a t e rd u r i n gb i o f i l mc o l o n i z a t i o nw e r es t u d i e d T h er e s u l t ss h o w e dt h a tw h e nt e m p e r a t u r ew a s1 5 2 C-2 3 6 C，p H7 0-7 8 d i s s o l v e do x y g e n4 0m g L 5 9m g L，i tt o o ka p p r o x i m a t e l y4 0d a y sf o rt h eb i o f i l mm a t
26、 u r a t i o n B a s e do nt h ea n a l y s i so fw a t e rq u a l i t ya n dm i c r o b i a li n d i c a t o r,t h ep r o c e s so fb i o f i l mc o l o n i z a t i o nc o u l db ed i v i d e di n t of o u rs t a g e si n c l u d i n gp h y s i c a la d s o r p t i o n,p h y r s i c a la d s o r p
27、t i o nw i t hr a p i dp r o l i f e r a t i o no fm i c r o b e s，e n h a n c e da d s o r p t i o na n dd e g r a d a t i o nb ym i c r o b e s，a n dt h eb i o f i l mm a t u r a t i o n A f t e rm a t u r a t i o no fb i o f i l m,t h er e m o v a le f f i c i e n c yo ft u r b i d i t y,C O D c
28、ra n dN H 3-Nc o u l dr e a c h2 0 1，17 5 a n d18 3，r e s p e c t i v e l y,s h o w i n gah i g hp u r i f i c a t i o ne f f i c i e n c y K e y w o r d s：m i c r o-p o l l u t e dr e s o u r c ew a t e r；p a c k i n g；b i o f i l mc o l o n i z a t i o n；o p t i m i z e；e c o l o g i c a lf l o a
29、t i n gb e dV目录目录致谢I摘要A b s t r a c t I V第一章文献综述11 1 我国地表水环境污染现状11 1 1 十大流域水质污染现状11 1 2 湖泊(水库)21 2 污染源水原位生态修复技术研究31 2 1 人工填料生物接触氧化法41 2 2 人工生态浮床技术S1 3 污染原水固定生物膜修复技术挂膜过程研究61 3 1 挂膜方式61 3 2 挂膜影响因素71 3 3 挂膜成熟标志91 4 固定化生物膜技术生物膜特性研究91 4 1 生物膜的组成91 4 2 生物膜的形态和结构1 01 4 3 生物膜中微生物种群分布特征。1 01 4 4 生物膜的形成及其影响因素
30、1 11 5 本研究的目的意义及主要内容1 11 S 1 研究的目的与意义1 11 5 2 主要研究内容1 21 S 3 技术路线1 3第二章填料类型对固定化生物膜修复系统挂膜的影响1 42 1 弓I 言1 42 2 材料与方法1 42 2 1 试验装置及运行参数1 4目录2 2 2 固定化载体类型及布设1 52 2 3 试验用水的配制1 62 2 4 分析项目与方法1 62 3 结果与分析1 62 3 1 挂膜启动过程污染物去除性能1 62 3 2 微生物特性分析1 82 3 3 挂膜过程影响因素分析1 92 4，J、结：1 9第三章溶解氧对污染原水固定化生物膜系统挂膜过程影响试验研究2 1
31、3 1 引言2 13 2 材料与方法2 13 2 1 试验装置及运行参数2 13 2 2 固定化载体类型及布设2 23 2 3 试验用水2 23 2 4 分析项目与方法2 23 3 结果与分析2 23 3 1 溶解氧对河道生物反应器挂膜过程中污染物去除性能影响2 23 3 2 溶解氧对河道生物反应器挂膜过程中生物膜特性的影响2 s3 3 3 挂膜成熟后河道生物反应器运行稳定性2 73 4，J、结3 0第四章水力负荷对污染原水固定化生物膜技术挂膜过程影响试验分析3 14 1 引言。3 14 2 材料与方法3 14 2 1 试验装置及运行参数3 14 2 2 试验用水的配制3 24 2 3 分析项
32、目与方法3 24 3 结果与分析3 24 3 1 挂膜启动过程污染物去除性能3 24 3 2 微生物特性分析3 44 4 小结3 4目录第五章新型立体浮床处理河道微污染原水的挂膜中试试验研究3 65 1 引言j 3 65 2 材料与方法3 6s 2 1 组合式立体浮床构造j 3 65 2 2 试验区布置3 75 2 3 进水原水水质3 85 2 4 采样分析3 85 3 结果分析3 95 3 1 挂膜期间水质变化分析3 95 3 2 挂膜期间生物膜变化分析4 05 4 讨论。4 45 4 1 挂膜过程分析4 45 4 2 不同填料的挂膜特性分析。4 45 5 小结4 5第六章主要成果与展望4
33、66 1 主要研究结果4 66 2 创新性4 76 3 展望4 7作者筒介4 8攻读硕士学位期间参与的科研项目4 9攻读硕士学位期间的成果5 0参考文献s 1第一章文献综述第一章文献综述水与人类的生活和生产活动患患相关，是无可替代的重要自然资源。随着经济的发展及人口的增长，人类对水的需求日益增长。1 9 7 7 年3 月召开的联合国水会议曾向世界发出郑重警告：“水，不久将成为一个深刻的社会危机。石油危机之后的下一个危机就是水。水资源危机已威胁着人类社会的生存和发展。我国多年平均水资源总量为2 8 万亿m 3，居世界第6 位，但人均占有水资源量仅有2 4 0 0 m 3(人年)，约为世界人均水资
34、源量的1 4，是各国水资源量较低的国家之一。1 9 9 8 年联合国已将中国列为全球1 3 个最缺水的国家之一。我国不仅水资源匮乏，还伴随着日趋严重的水资源环境污染问题。饮用水源的严重污染致使常规净水工艺不能有效地去除污染，导致饮用水水质不断恶化，威胁着人们的饮水安全。1 1 我国地表水环境污染现状根据2 0 1 1 年国家环保部公布的(2 0 1 0 年中国环境状况公报幢1，全国地表水污染依然较重。总体为轻度污染，浙闽区河流和西南诸河水质良好，西北诸河水质为优，湖泊(水库)富营养化问题突出。1 1 1 十大流域水质污染现状长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河、浙闽区河流、西南诸河和西北
35、诸河总体为轻度污染。在2 0 4 条河流4 0 9 个地表水国控监测断面中，I -I I I 类、V 类和劣V 类水质的断面所占比例分别为5 9 9、2 3 7 和1 6 4。主要污染指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮。2 0 1 0 年十大流域片水质类别及污染状况如图1-1 和表1-1 所示。1第一章文献综述图卜12 0 1 0 年十大流域片水质类别比例F i g 1 1P e r c e n t a g e so f w a t e rq u a l i t yg r a d e so f t h eT e nR i v e rB a s i ni n2 0 1 0注：引用数据来自(
36、2 0 1 0 年中国环境状况公报”表卜12 0 1 0 十大流域片污染状况T a b 1 1P o l l u t i o ns t a t u so ft h eT e nR i v e rB a s i ni n2 010注：引用数据来自(2 0 1 0 年中国环境状况公报21 1 2 湖泊(水库)2 6 个国控重点湖泊(水库)中，满足n 类水质的1 个，占3 8；I I I 类的5 个，占1 9 2；类的4 个，占1 5 4；V 类的6 个，占2 3 1；劣V 类1 0 个，占3 8 5。主要污染指标2第一章文献综述是总氮和总磷。大型水库水质好于大型淡水湖泊和城市内湖。表l 一2 中显
37、示了2 0 1 0 年重点湖库的水质类别。表1-22 0 1 0 年重点湖库水质类别T a b 1-2W a t e rq u a l i t yg r a d e so f t h em a j o rl a k e si n2 0 1 0三湖是指太湖、溟池和粜湖，引用数据来自(2 0 1 0 年中国环境状况公报以上可知，随着我国经济的发展、人口的增长和城市化进程的加快，十大流域片、三湖、湖泊水库等水环境污染严重，而作为我国饮用水源的其他中小河流、湖泊等地表水亦受到不同程度的污染b 1。嘉兴市位于长江三角洲南翼的杭嘉湖平原，属于典型的江南平原河网地区。近年来，由于经济的快速发展，人1：2 的
38、不断集聚、增长污水和废水排放量逐年增加，河网水质均受到不同程度的污染，饮用水水源的水质逐年下降，基本为V 类或劣V 类水，以混凝一沉淀一过滤为核心的常规处理工艺已无法满足饮用水要求，水质型缺水问题日益严重。为尽快解决嘉兴市区人民的生活饮用水问题，从2 0 0 5 年开始，有关部门开展了采用人工生态湿地技术处理饮用水源地水质的研究，并在石臼漾水厂进水口前建设水源生态湿地工程。一期工程已于2 0 0 8 年7 月投入试运行，主要是通过种植水生及陆地植物，净化水源水质并兼顾改善水生态环境。通过对湿地运行以来的水质监测结果分析，湿地运行以来水质净化效果显，但其中C O D。，和N H。一N 等指标经湿
39、地处理后，部分月份仍不能满足出水要求。1 2 污染源水原位生态修复技术研究水资源的污染给原有的常规处理工艺(混凝一澄清一过滤一消毒)提出了新的难题。主要体现：第一。水中有机污染物大多是带负电荷的化合物，处理过程中，需要投加过量的混凝剂和氯。增加了水处理成本。而且。水中的某些有机污染物无法通过常规处理工艺去3第一章文献综述除；第二，经现有的常规处理工艺净化的原水，出水中有机物含量较高，无法达到出水要求，并且其中某些有机物具有致癌性：第三，输水管网壁上附着的微生物利用有机物生长繁殖，危害较大n 引哺1。为确保给水安全，应改进水处理工艺，以提高饮用水水质。一般来说，地表水源所含的污染物种类较多、性质
40、较复杂，但浓度比较低，大部分为微污染水。目前，国内外针对不同的微污染地表水源的治理都有了一定的研究，在饮用水常规处理工艺的基础上研究开发了很多新的工艺和技术，归结起来主要有3 个方向1：一是常规强化水处理工艺；二是深度处理技术；三为源水预处理技术。相比较而言，生物预处理技术是目前除氮最有效、最经济的方法。我国学者很早就开始研究微污染饮用水水源的生物预处理技术，较为常用的是接触氧化工艺。近些年，有学者将生物接触氧化法与人工浮床相结合组成新型生态浮床，不仅美观，处理效果更为理想，生态浮床作为一种新型的生物预处理工艺具有较大的应用潜力。1 2 1 人工填料生物接触氧化法生物接触氧化法是在池内设置生物
41、填料，经曝气充氧的污染原水以一定的流速流经填料，通过填料上吸附的生物膜的吸附絮凝、氧化分解作用使水中的污染物得以去除。对于微污染原水，p H 一般在6 5-8 5 之间 1，适宜微生物生长繁殖。在曝气充氧条件下，细菌、藻类、原生动物和后生动物共同栖息在生物膜上，形成一个复杂的生物群落阳1。刘文君等旧1 在气水比为1：1、滤速为3 6-,-6 O m h 的条件下，进行了水源水的生物接触氧化预处理试验，结果表明生物接触氧化预处理方法对源水中有机物和氨氮的去除效率分别为1 3 6 -2 0 5 和7 0 0 -9 0 o。上海惠南水厂将生物接触氧化法用于大治河微污染原水的治理，利用弹性填料，在水力
42、停留时间1 4 5 h，气水比为(0 8 1 5)：1 时，C O D 叭N H。一N、F e 和M n 的去除率分别达到了2 0、8 0、2 5 和5 0 左右n 叭。赵杨等1 研究了新型悬浮载体生物接触氧化法对微污染水中氨氮的去除效果，结果表明当水温大于1 4 5 C，进水氨氮小于4 m g L。1 时，对氨氮的去除率基本稳定在7 0 9 6-8 5 之间。黄延林等2 1 在扬水曝气条件下，进行了原位生物接触氧化技术改善滦河水源水质的试验研究，试验结果表明，该技术适用于水源水质改善，对水中C O D 叭氨氮、铁和锰的去除率分别可达1 0 1、6 4 1、4 8 9 和4 1 9。喻文熙等n
43、 3 介绍了某大型原水生物接触氧化工艺治理微污染原水的工程。该工程处理规模4 0 0 万m 3 d，设计水力停留时间5 5 4 m i n，气水比为1 0，工程于冬季启动，启动期约1 个月，在随后的2 a 连续稳定的运行中，氨氮的总去除率分别为8 1 7 和8 4 3。4第一章文献综述以上中试和生产性应用结果表明生物接触氧化法对水中许多指标有较好的去除效果，减轻了后续工艺的负荷，降低了投药量。同时生物接触氧化法还存在一些不足。如夏季运行时，填料及其支架表面会出现藻类爆发性生长现象，藻类在生长繁殖过程中，可吸收氮及氮化物，其存在会增大耗氧量，死亡后会缠结填料造成挂泥，影响填料的生物膜性能，同时死
44、亡藻类进一步发酵分解成有机物氮、磷等物质，引起水体的二次污染，是运行管理的一大难题n 劓。1 2 2 人工生态浮床技术人工浮床技术是按照自然净化的规律，人工把水生植物种植到富营养化水域水面上，通过植物及其根部微生物的吸收、吸附作用，消减富营养化水体中有机质、氮、磷及有害物质，不仅可以达到净化水质的目的，同时还可营造水上景观n 副。2 0 世纪8 0 年代，自德国的B E S T M A N 公司开发出第一个人工浮床之后，以日本为代表的国家和地区成功地将人工浮床应用于地表水的污染防治和生态修复n 引。2 0 年来，人工浮床技术有了长足的发展，在结构和形式上不断优化改进。从典型的以浮床植物为主体的
45、人工浮床n 刀n 踟到与生物膜技术相结合演化而来的组合立体生态浮床n 引他训，污水处理性能不断提高。孙连鹏等妇将固定化反硝化小球加入生态浮床系统，进一步强化其处理性能，使得珠江水中氮污染物的去除效果得以加强，固定化强化浮床系统对T N、N H。-N、N 0 3-N、N 0 2。-N的去除率分别提高了1 7 2、2 6、6 2 8 和8 9 3。高阳俊等心2 3 将一套组合生态浮床应用于滇池入湖河流的治理中，结果表明，组合生态浮床对水体中C O D。，、T N、T P 的去除效果较好，其面积污染负荷去除率分别为4 0 1 5、5 0 0、5 4 4 m g(1 1 1 2 d)。李海英等b 们采
46、用微曝气生态浮床净化受污染的大清河河水，在进水量为6 0 0 0 0 0 0 0 m 3 d、曝气总量为5 0 m 3 h的条件下，微曝气生态浮床系统具有较高的去除N、P、S S 和C O D。，的能力，对T N、N H。一N、T P、S S 和C O D。，的平均去除率分别为7 7 4、8 4 7、7 5 1、8 6 2 和7 2 5。同时，已有学者对浮床底部填料上生物膜特性及浮床性能影响因素进行了研究分析。张增胜等住3 1 研究了动态水流条件下强化生态浮床中纤维填料生物膜的特性，结果表明生物膜厚度随层次的变化较大，从表层往下生物膜厚度依次降低：生物膜的活性随生物膜发育程度而变化，生物膜厚度
47、在2 5 0u1 1 1 左右时表现出最大活性。李海英等，表明进水端至中间部分的生物膜较厚，成分复杂；沿水流方向则逐渐变薄；脱氢酶活性沿水流方向呈先缓慢上升再平稳下降的趋势，而异养茵和硝化茵群的数量则呈现逐渐增加的趋势。5第一章文献综述罗固源等幢引构建生态浮床净化临江河重污染河水，全面考察了温度对浮床系统的影响；结果表明，温度对生态浮床系统有明显的影响作用，在水温为2-2 9。C 时，生态浮床对T N和T P 的去除率随温度的升高而明显升高；当水温超过2 9*(2 时，系统对T N 和T P 的去除率随温度的升高呈下降趋势；且温度对T N 的去除效果的影响要大于对T P 的影响。生态浮床不仅处
48、理效果显著，而且能抑制藻类的生长，能够弥补生物接触氧化法的一些不足。1 3 污染原水固定生物膜修复技术挂膜过程研究挂膜是生物膜处理系统中膜状微生物的培养和驯化过程，使具有除污能力且有生物活性的微生物污泥在水处理系统中填料上固着生长的过程。挂膜是生物膜反应器启动的关键阶段，直接影响着生物膜反应器运行性能的稳定及优劣。1 3 1 挂膜方式填料的挂膜主要有自然富集培菌挂膜和人工接种挂膜两种方式心副。9 0 年代初，密闭循环法应用广泛，即把活性污泥与污水混合后，用泵打入反应器中出水流入循环池，经过2 3 天密闭循环，开始以小水量进水，其后逐渐加大进水量，直至挂膜成熟。密闭循环法因其所需接种污泥数量多，
49、操作不方便等原因，逐渐被取代。根据生物膜是微生物在载体上生长、繁殖的这一原理，其后逐渐形成了“快速排泥挂膜法”，即将接种活性污泥和污水的反应器，静置6 胡小时，然后将其全部排放，接着进待处理的污水，并采用逐渐增加进水量的方式。在适宜的温度下，3 4 天即可完成挂膜。俞汉青和顾国维的研究乜6 表明排泥法挂膜优于密闭循环法，传统的方法由于污泥在反应器中停留时间长，悬浮状态的微生物对营养物质竞争力强，限制了固着态微生物的生长，使挂膜速度减慢。而采用快速排泥挂膜法可以保证载体上的微生物获得良好的生长条件而大量繁殖，实现快速挂膜。2 0 0 3 年员军锋等幢 提出了一种新型的曝气生物滤池反应器的挂膜方法
50、，此方法在初期加入活性污泥及营养物质，闷曝2 4 h 后，使得部分微生物固着在载体上生长，然后将反应器中的水全部排掉。然后再加入活性污泥及营养物质，闷曝3 d 后，生物膜就已基本成熟。由于闷曝过程中所采用的曝气强度较大，固着态微生物能够适应较强的冲击负荷，形成的生物膜更耐冲击。6第一章文献综述张杰等幢引为了寻求适合好气滤池的挂膜方法，采用直接采用设计流量的自然挂膜方式，逐渐增加流量的自然挂膜方式以及闷曝排泥方式3 种挂膜方式进行对比分析，结果表明采用二级处理回流污泥对用于三级处理的好气滤池进行接种没有促进滤池的启动；挂膜期间，采用开始以小流量进水，随后逐渐增加进水流量直到设计流量的方法优于直接