生物除鐵除錳濾層營(yíng)養(yǎng)條件的研究.pdf

1、生物除鐵除錳技術(shù)是以“生物固錳除錳機(jī)理”為核心的成套工程應(yīng)用技術(shù)，其成敗的關(guān)鍵在于能否在濾層內(nèi)創(chuàng)造出適宜鐵、錳氧化細(xì)菌生存、繁殖的良好微環(huán)境，進(jìn)而獲得鐵、錳氧化細(xì)菌數(shù)量的最大限度增殖與穩(wěn)定。而生物濾層內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定必須依靠穩(wěn)定的營(yíng)養(yǎng)條件。另外如何論證不同地區(qū)不同水質(zhì)的含鐵含錳地下水能否應(yīng)用生物除鐵除錳技術(shù)，也需要對(duì)生物除鐵除錳濾層的營(yíng)養(yǎng)條件進(jìn)行研究。 本試驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬濾柱，采用人工配水的方式對(duì)濾層的營(yíng)養(yǎng)條件進(jìn)行了研究。研究

2、著眼于整個(gè)生物濾層系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)條件，通過(guò)測(cè)定整個(gè)生物濾層對(duì)鐵、錳的去除效果來(lái)考察營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)生物濾層綜合生化能力的影響，從而探求了生物濾層對(duì)溶解氧、鐵、錳、碳、氮以及其它礦質(zhì)元素等營(yíng)養(yǎng)元素的需求。 對(duì)溶解氧的研究表明，生物濾層除鐵除錳不需要高溶解氧，DO在一定范圍內(nèi)的變化對(duì)生物除鐵除錳效率的提高無(wú)顯著影響。對(duì)鐵的研究表明，沒(méi)有Fe<'2+>生物濾層就不可能建立起來(lái)，在生物除鐵除錳濾層中，鐵參與了生物濾層的代謝，鐵雖然在無(wú)菌存在的條件

3、下就可以完成氧化，但在生物濾層中鐵的氧化與細(xì)菌的繁殖有關(guān)，并且在維持生物濾層的生態(tài)穩(wěn)定上是不可缺少的。無(wú)論在濾層培養(yǎng)階段還是穩(wěn)定運(yùn)行階段，濾層內(nèi)的鐵、錳氧化細(xì)菌對(duì)進(jìn)水鐵的營(yíng)養(yǎng)需求極低。通過(guò)對(duì)碳氮鈣鎂等元素的研究表明，成熟濾層對(duì)有機(jī)物具有一定的去除能力，而無(wú)機(jī)碳減少量相對(duì)較大，大約有3～4mg/L，溶解在水中的二氧化碳即可保證濾層對(duì)碳的需求。成熟濾層將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，但這種轉(zhuǎn)化實(shí)際上并沒(méi)有使水中氮的總量減少，而只是氮的形態(tài)發(fā)生

4、了轉(zhuǎn)化，而濾柱內(nèi)氮的減少是被生物體利用的結(jié)果，極低的氮素含量既可保證成熟生物濾層對(duì)氮素的需求。生物除鐵除錳濾層對(duì)鎂的利用很少，約在0.1 mg/L以下；而對(duì)鈣的利用量較大，約在1～2 mg/L左右。主要鈣對(duì)生物絮體及生物膜的形成有一定的作用。通過(guò)對(duì)生物濾層內(nèi)生態(tài)的研究，得到鐵、錳氧化細(xì)菌大部分屬于貧營(yíng)養(yǎng)微生物，貧營(yíng)養(yǎng)微生物的細(xì)胞比表面積與體積之比都非常大等特性以及自身的一些特殊結(jié)構(gòu)，使其適于在貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中生存，得以在濾層中大量繁殖。生物