基于六偏磷酸鈉-Fe2+的鐵鹽脫氮反應(yīng)器運(yùn)行性能及微生物學(xué)特征研究

趙治國(guó)， 楊富剛， 王雯諺， 劉夢(mèng)瑜， 李湧， 譚煥*

（1.陜西冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司， 西安 710018； 2.中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司， 西安 710018；3.中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司 西安分公司， 西安 710018；4.西安文理學(xué)院 生物與環(huán)境工程學(xué)院， 西安 710065）

我國(guó)生活污水、 工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)面源污染攜帶大量含氮物質(zhì)排入水體， 造成水體污染嚴(yán)重［1－2］。此類(lèi)廢水中有機(jī)物含量低， 氮素含量高， 依靠傳統(tǒng)異養(yǎng)反硝化技術(shù)難以去除此類(lèi)污染物。 水體氮素的完全去除還需額外投加有機(jī)物， 而投加有機(jī)物極易造成二次污染［3－4］。 因此， 基于Fe2＋的自養(yǎng)反硝化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生［5－6］。 1996 年， Straub 等［7－8］在城市下水道管網(wǎng)中分離獲得了3 株可利用亞鐵鹽作為電子供體的反硝化菌株， 從此拉開(kāi)鐵鹽脫氮研究序幕。目前Wang 等［9］已將該技術(shù)的脫氮效能提升到0.22 kg［N］／（m3·d）。 然而亞鐵鹽作為反硝化電子供體時(shí)， 二價(jià)鐵氧化產(chǎn)物三價(jià)鐵堆積在細(xì)胞表面形成鐵殼， 進(jìn)而影響微生物脫氮效能， 微生物的最佳脫氮效能僅維持14 ～20 d［10－11］。

目前針對(duì)解決“結(jié)殼”的方法多采用優(yōu)化菌源、添加有機(jī)物、 使用螯合鐵等方法［12］。 Zhang 等［13］發(fā)現(xiàn)低濃度有機(jī)物條件下EDTA－Fe 基質(zhì)使細(xì)菌結(jié)殼方式改變。 Kumaraswamy 等［14］以乙醇和EDTA－Fe為電子供體研究了反應(yīng)器的脫氮效能， 研究表明螯合鐵更有助于反應(yīng)器脫氮。 考慮到有機(jī)物可作為反硝化電子供體且EDTA 有生物毒性， 故而本研究選用六偏磷酸鈉作為自養(yǎng)條件下Fe2＋的螯合劑。

研究采用實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定運(yùn)行的反應(yīng)器中的反硝化污泥為接種污泥， 以六偏磷酸……