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中国海洋大学学报(自然科学版)2026年第05期:铁碳填料的曝气生物滤池处理海水养殖废水的效能与机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:徐溢波;相壮壮;李辉;白洁;陈晓红;孙惠琛;晨曦;

单位:中国海洋大学环境科学与工程学院;中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室;威海汇海海洋科技有限公司;中国海洋大学海洋生命学院;

摘要:针对传统生物处理方法处理海水养殖废水效果不佳的现状,本研究构建了以铁碳(Iron-carbon, FeC)为填料的曝气生物滤池(Biological aerated filter, BAF)系统,分析了FeC填料的静态吸附特性,研究了不同水力停留时间和气水比条件下FeC填料的BAF对海水养殖废水的脱氮除磷效果,并深入探讨了其作用机制。研究表明,与活性炭(Granular active carbon, GAC)、陶粒相比,FeC填料表现出更好的静态磷酸盐吸附性能,通过吸附动力学和吸附等温线拟合,得到FeC填料的最大磷酸盐吸附容量分别为1.80和1.69 mg·g~(-1)。工艺运行条件优化结果表明,最佳水力停留时间为9 h,此时总氮(Total nitrogen, TN)和总磷(Total phosphorus, TP)去除率分别达到58.00%和93.65%;最佳气水比为5∶1,此时TN和TP去除率分别达到60.43%和93.64%。对使用前后的FeC填料进行X射线衍射表征,发现FeC填料释放的铁离子和其他金属离子与磷酸盐形成共沉淀是除磷的关键机制。同时对比陶粒BAF和铁碳BAF系统中门水平微生物群落结构,发现FeC填料能够促进系统中脱氮除磷相关功能细菌的富集。

关键词:铁碳填料;;曝气生物滤池;;海水养殖废水;;脱氮除磷;;微生物群落

基金资助:国家自然科学基金项目(U20A20103)资助~~