可生物降解聚合物在含盐废水脱氮中的应用

氮源是水体富营养化的重要污染物质，来源较为广泛，去除水体氮源污染的根本方法是将之转变成N2排入大气，进而真正地实现水体脱氮。

　　从机制上讲，反硝化反应过程需要消耗大量的碳，如果经过NO3-途径则需要COD/ρ(N-NH4)+≥2.86。除生活污水外，工业废水如某些制药废水、食品工业废水以及垃圾渗漏液等，都含有较高浓度的盐分，且很多情况下ρ(C)/ρ(N)值比较低，如某食品废水的营养比例失调严重，ρ(C)/ρ(N)也仅为2.5，增加了生化处理脱氮的难度。因此，为满足反硝化反应的要求，采用传统生物脱氮工艺处理低ρ(C)/ρ(N)污水时，需要另外加入碳源。

　　大多数污水脱氮工艺的研究都是采用向污水体系中投加甲醇、葡萄糖等有机物作为碳源。但是，当进水水质不稳定时，易造成投加碳源过量或不足，进而影响脱氮效果和出水水质，还会增加处理成本。目前筛选出的好氧反硝化菌虽然都具有良好的脱氮性能，然而多数菌种只能在高ρ(C)/ρ(N)下生长良好。

　　利用非水溶性生物降解多聚物(BDPs)作为反硝化菌的载体，在微生物体内酶的作用下进行降解，提供反硝化碳源，是异养反硝化的新工艺。BDPs材料在所给定的条件下一般不会向水中浸出有毒有害物质，与物理化学法相比，BDPs工艺对硝酸盐氮的去除有高度选择性，且不会产生高浓度含盐废液。固态碳源因具有缓释碳源的特点，能保证反硝化反应的持续进行，逐渐受到研究者的关注，而其在含盐污水的微生物脱氮工艺中的应用却鲜见报道。

　　利用实验室筛分的反硝化菌株弧菌，以硝酸盐氮为*一氮源，研究以BDPs颗粒作为碳源和生物膜载体应用在低ρ(C)/ρ(N)的含盐工业废水脱氮工艺中的可行性，考察碳源、温度及停留时间等条件对反硝化性能的影响，为固态碳源反硝化工艺提供理论依据和技术支持。

　　1、实验材料与方法

　　1.1 碳源材料

　　葡萄糖(化学纯);商用聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，乳白色颗粒;商用聚羟基脂肪酸酯(PHA)，白色颗粒。

　　1.2 实验用水

　　实验采用模拟含盐废水：在澄清天然海水中加入适量硝酸钠和磷酸**钾，pH=7.5。

　　1.3 实验用菌

　　研究所用有氧反硝化菌从天津某海水养殖场底泥中筛得，通过生理生化及16SrDNA鉴定，该菌为Vibriosp.弧菌，命名为MCW152(保藏编号为CCTCCNO.M2018030)。菌种培养采用250mL三角瓶，培养液体积为100mL，培养基为牛肉膏蛋白胨，培养温度为(30±1)℃，转速为120r/min，经连续24h的摇动培养后，将反硝化菌培养液以7000r/min的速度离心15min，弃去上层清液，沉淀物留用，视为1份，干质量约为0.3g。

　　1.4 实验方法

　　以序批实验为主，在1000mL的三角烧杯中加入一定量的BDPs颗粒和1000mL模拟含盐废水，然后加入1份有氧反硝化菌培养液沉淀物，用磁力搅拌器低速搅拌，维持污泥的悬浮状态。定时检测水体中TN(总氮)和TOC(总有机碳)浓度。反硝化效果稳定后，转移至管式装置内，废水泵入，下进上出，进行动态实验。