緩釋碳源填充管式生物反應裝置強化脫氮性能及其微生物分布特征

崔賀

上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司

隨著我國農村生活水平提高和經濟發展，農村生活污水產生量逐年增加，對農村水環境安全造成威脅[1-5]。盡管農村生活污水處理設施已在多數農村地區得以廣泛應用，但由于農村生活污水排放具有流量小、時變化系數大等特點，加之污水處理設施管理和運行不當，設施尾水普遍存在氨氮（NH4+-N）、硝氮（NO3--N）及總氮（TN）超標等問題，極易導致當地水體污染，甚至引發黑臭現象[6-8]。農村水環境問題已成為當前亟須解決的熱點環境問題之一[9-10]。

農村生活污水處理設施尾水氮素超標的主要原因可歸結為以下幾類[11-14]：1）好氧段硝化不足；2）排泥及污泥回流設施癱瘓；3）碳源不足導致反硝化效率低下。農村生活污水處理設施因其工藝和運行的差異，一般會產生低氨氮高硝氮型、氨氮和硝氮等比例型和高氨氮低硝氮型3種不同氮素賦存形態比例的尾水。為實現尾水達標排放，采用曝氣浮床濕地對尾水進行深度凈化，已成為當前生活污水末端治理的重要方式[11,14]。然而，在尾水深度凈化過程中如何提高反硝化效率，實現硝氮的強化去除，依然是一個難點問題[15-17]。

管式反應器呈管狀，具有高長徑比，管內流體以推流狀態前進，且在流動方向無返混現象，即管內沿程每一點的流體停留時間均相等[18-20]。此外，管式反應器還具有“三傳一反”和“濃度遞變”的特征，即管內同時發生質量傳遞、動量傳遞、熱量傳遞和化學反應4個過程，流體中的反應物濃度沿程遞變[21-22]。……