潮间带和淡水池塘底泥对原水生物膜预处理工艺启动性能的影响研究.docx

潮间带和淡水池塘底泥对原水生物膜预处理工艺启动性能的影响研究
潮间带和淡水池塘底泥对原水生物膜预处理工艺启动性能的影响研究
摘要：生物膜技术已经成为一种非常有效的水处理方法，而预处理生物膜工艺对于提高生物膜性能及稳定性具有很重要的意义。本文以自然产生的底泥为生物膜的基质，通过对淡水池塘底泥和潮间带底泥预处理生物膜过程中的启动性能进行研究，探究了底泥类型对于预处理生物膜工艺的影响。通过实验得出的结果表明，淡水池塘底泥与潮间带底泥及其所产生的预处理生物膜，对于COD、NH3-N、NO3-N等指标均具有较好的去除效果，但潮间带底泥预处理生物膜的稳定性表现更加出色。
关键词：生物膜技术；预处理生物膜工艺；潮间带底泥；淡水池塘底泥；启动性能；稳定性
引言：近年来，随着人们对水资源利用率的不断提高，废水的处理也成为重要的环境问题。生物膜技术已经成为一种非常有效的水处理方法，该技术以生物膜为基础，通过生物膜内的微生物将水中的有机物进行氧化分解成CO2和H2O，或者将氨氮通过硝化反应转化为硝态氮。预处理生物膜工艺对于提高生物膜性能及稳定性具有很重要的意义。预处理工艺主要是利用底物的吸附及与微生物的生长产生的黏附相互作用来激活灌流床生物膜反应器的初始菌落，这样可以降低生物膜反应器启动时间和成本，以快速达到预期的处理效果。而底泥则可以作为生物膜的基质，从而通过自然的方式产生预处理生物膜，为处理废水的生物膜反应器提供菌群和底物。
材料及方法：以常用的灌流床生物膜反应器为实验装置，淡水池塘底泥和潮间带底泥均经过筛分和洗涤后进行预处理，将水质参数的监测值与相应的国家或地方行业标准（GB3096）进行比较，确定污水比较的国家和地方标准及本地污水的法规超标情况。通过测定底泥中的COD浓度、NH3-N浓度、NO3-N浓度等指标，并将其细菌数以及总菌数进行计数，以获得底泥的基本信息。利用实验室所制备的废水诱导菌液对于底泥进行预处理，确定生物膜反应器的初始菌群。然后分别进行基于淡水池塘和潮间带底泥的预处理生物膜实验，并进行对比分析。
结果与讨论：通过实验结果发现，淡水池塘底泥与潮间带底泥产生的预处理生物膜对于COD、NH3-N、NO3-N等指标均具有较好的去除效果。在潮间带底泥的预处理生物膜实验中，观察到潮间带底泥生物膜反应器可以在较短的时间内启动并达到稳定的状态。同时，在实验的过程中，还发现淡水池塘底泥预处理生物膜具有对于营养盐指标无法去除的缺陷，而潮间带底泥预处理生物膜对于营养盐的去除效果则更加凸显。在种类和数量上，一些研究发现，海区底泥中可分离的细菌数和好氧磷酸细菌数量最多，而好氧氨化细菌数量很少。
结论：在本研究中，我们对于潮间带底泥和淡水池塘底泥进行预处理生物膜实验，并对比分析得出了潮间带底泥预处理生物膜的启动性能与稳定性更强的结论。它可以在较短时间内达到稳定状态，并能够对于废水中的营养盐、COD、NH3-N等指标进行有效的去除。研究结果对于底泥的生物膜预处理技术的优化以及废水处理和海洋环境保护方面都具有参考价值。