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随着城市化进程的不断加快,城市内河水体污染日益加剧,水体原位修复技术在低成本有效处理城市内河污染水体中一直扮演着重要角色,而新兴起的海绵铁填料在人工湿地、城镇水体深度处理等领域中得到了广泛关注,但是作为填料应用于城市内河污染水体的原位修复却鲜有报道。为了研究固定化生物海绵铁原位修复技术对城市内河氮磷污染的去除效果,以广东省广州市黄埔区东江支流某河流作为研究对象,以砾间接触氧化反应器作为原位修复技术,填料为固定化生物海绵铁,以SEM、EDS、XRD的技术对海绵铁进行了表征实验;以投加量与pH作为影响因素,进行了固定化生物海绵铁去除氮磷污染静态试验;研究了水力停留时间对固定化生物海绵铁砾间接触氧化反应器去除氮磷的影响。结果表明:(1)实验所选海绵铁的物象主要以Fe、Fe2O3、Fe3O4、Fe2CO3和Fe3C为主,其中Fe元素占比达到了85.0%以上。海绵铁填料表面粗糙且疏松多孔,具有海绵状的立体表面结构,是较为理想的生物载体填料之选。(2)通过固定化生物海绵铁去除氮磷污染静态试验,得知固定化生物海绵铁对于总磷的去除效果高于氨氮。在磷初始浓度分别为0.1、1、5、10、30、50 mg/L条件下,固定化生物海绵铁对磷的吸附量随投加量的增加而逐渐降低,去除率逐渐增加。在投加量一定时,固定化生物海绵铁对磷的吸附量随磷初始浓度升高而增加,去除率反而下降。在磷溶液初始浓度为10 mg/L时,去除率随投加量的增加逐渐稳定,表明吸附达到最大去除率即99.30%。固定化生物海绵铁的最佳投加量为2 g/L。在最佳投加量的条件下改变pH,随着pH值的逐渐升高,不同磷初始浓度浓度的去除率逐渐降低。在pH值升高过程中吸附量趋于稳定,但碱性条件不利于固定化生物海绵铁对磷的去除降解,而酸性条件不利于微生物的生长繁殖。故固定化生物海绵铁处理污染水体时应保持在中性条件。在氨氮初始浓度分别为10、20 mg/L,固定化生物海绵铁在投加量为1、2、4 g/L时,随着固定化生物海绵铁投加量的升高,对较低浓度下的氨氮去除率和吸附量呈逐渐上升趋势,而对较高浓度氨氮的去除率和吸附量逐渐下降,固定化生物海绵铁的投加量对于氨氮的吸附降解影响较大。在24 h内对氨氮的去除随着投加量的上升,增加。在固定化生物海绵铁投加量为10 g/L时,随着pH的升高,在不同氨氮初始浓度下的去除率和吸附量均呈现呈缓慢上升趋势。在碱性条件下,固定化生物海绵铁对于氨氮具有较高的的去除效果。(3)在水力停留时间分别为24 h、12 h、6 h时固定化生物海绵铁砾间接触氧化反应器对总氮、总磷和氨氮降解总体效果较好,当水力停留时间为24 h时,固定化生物海绵铁砾间接触氧化反应器对于总氮、总磷及氨氮均保持较高的去除率。将水力停留时间缩短为12 h后,在运行13天内,虽然出水水质有所波动,但连续运行后出水水质仍达到地表水Ⅴ类标准。当水力停留时间为6 h时,与水力停留时间为12 h相比,总氮的最终去除率降低,但稳定后,砾间接触氧化反应器仍保持较高的总磷和氨氮去除率与12 h的停留时间基本持平,出水稳定。固定化生物海绵铁砾间接触氧化反应器对城市内河的氮磷污染有良好的处理效果,为海绵铁的应用及城市内河水体污染的原位处理提供了新思路。图41幅,表6个,参考文献89篇