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随着城市化进程的加快,城区不断向外扩张,许多原来建在远离居民区的城市污水厂逐渐被居民区包围。污水厂在用生物技术处理污水的同时,产生的恶臭气体对周围生态环境及居民的生活造成的影响日趋严重。NH3是污水厂中最主要的致臭物质,已有研究证实生物滴滤池是一种有效的除氨工艺。但大多数研究都是相关工艺参数的选取以及对去除效果的验证,而涉及到具体生物去除过程与反应动力学机理的理论性研究则相对缺少。本次研究对污染物的去除机理和滴滤池中生物相特征进行探索,希望可以对相关基础理论起到补充作用,同时为实际生产提供参考。主要研究内容如下:(1)利用生物滴滤池处理含低、中、高浓度氨气的臭气,验证不同运行参数条件下氨的去除效果。(2)通过控制运行参数来改变实验条件,考察连续运行的处理效果以及循环液中各污染物浓度的变化情况,建立平衡方程式。分析N元素的转移途径和污染物去除机理。(3)运用分子生物学中的遗传学技术深入研究反应器微生物的多样性和相对丰度,分析滴滤池中微生物的生化作用对处理效果的影响。所取得的主要结论如下:(1)接种活性污泥后,采用连续曝气并喷洒循环液的挂膜方法,经驯化后去除臭气,平均进气氨浓度保持在1.45 mg/m3,平均出气氨浓度为0.43mg/m3,氨去除率达69.01%。(2)以进气浓度、气体停留时间(气速)和喷淋强度3个因素设计正交试验来探究不同的运行参数对滴滤池去除氨气效果的影响。对氨气去除率影响最大的是进气浓度,其次是喷淋强度,影响最小的是气体停留时间。当进气浓度为1922mgNH3/m3,停留时间为15s,喷淋强度为64L/(h·m2)时,去除率达到最高。(3)在特定的反应器工况条件下,对含低、中、高浓度氨的臭气进行处理,确定氨去除过程的反应机理和N元素平衡。对各层填料去除效果进行分析,根据理想推流式反应器模型以及Monod方程建立氨氮去除模型方程式,并对方程进行拟合,估计方程中未知参数。结果表明,半速率常数K=11.29 mg/m3,最大基质消耗速率vm=3.37 mg/s。(4)应用Illumina平台高通量测序技术分析了生物滴滤池内树皮和木炭填料表面的微生物群落结构的多样性。总计有242个OTU,生物滴滤池处理系统中存在丰富的功能性细菌,细菌优势程度排序为:异养硝化菌-好氧反硝化菌Bacillusunclassified、硝化细菌属Rhodanobacter、慢生根瘤菌属Bradyrhizobium和Bradyrhizobiaceae、肠球菌属Enterococcus、亚硝化螺旋菌属Nitrosospira和厌氧兼性反硝化菌属Comamonas。