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作者:王少杭;陈天虎;周凯;周跃飞;陈伟哲;李雅倩;邹雪华;刘海波;
单位:合肥工业大学资源与环境工程学院,纳米矿物与污染控制安徽省高等学校重点实验室;
摘要:异养反硝化深床滤池是目前深度脱氮最常用的方式方法,如何在异养反硝化滤池同一个反应器内实现同步脱氮除磷是非常值得研究探讨的科学问题和现实技术需求。以低品位胶磷矿为主要成分,添加硬石膏、煅烧菱镁矿颗粒作为填料构建异养脱氮动态柱,进行同步脱氮除磷研究。考察不同矿物组合对脱氮除磷的影响,查证基于低品位胶磷矿的组合滤料同步脱氮除磷可行性。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、微生物群落分析对填料微观结构、新生矿物形貌、矿物与微生物界面关系进行表征,探究脱氮除磷机理。结果表明:低品位胶磷矿及其与硬石膏、煅烧菱镁矿颗粒物组合都可以作为异养脱氮微生物的载体,通过添加有机碳源反硝化脱氮,在水力停留时间不低于1h条件下,出水总氮稳定低于3mg/L,体系高pH值对脱氮效果基本没有影响;低品位胶磷矿+硬石膏+煅烧菱镁矿组合填料具有最好的同步脱氮除磷效果,在水力停留时间1 h条件下出水磷质量浓度稳定低于0.5 mg/L,达到城镇污水处理厂一级A排放标准要求(GB18918—2002)。该组合填料高效除磷作用的机制在于:硬石膏、煅烧菱镁矿分别缓释钙离子和羟基,促进了以低品位胶磷矿中磷灰石为晶种的晶体生长。生物膜的存在对磷灰石生长过程中离子扩散具有隔膜效应,除磷效果显著低于无菌体系。
关键词:胶磷矿;菱镁矿;硬石膏;异养反硝化;脱氮除磷
基金资助:国家自然科学基金(42372050)