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十一五 国家科技支撑计划重点项目( N o. 2006BA C19B03) ; 北京市教委科技创新平台项目( N o. PX M 2008_014204_050843) 。

序批式生物膜反应器不同填料挂膜及

短程硝化特性研究

*

彭永臻

刘

莹

王淑莹

王希明

( 北京工业大学 , 水质科学与水环境恢复工程重点实验室, 北京 100124)

第 一作者: 彭永臻, 男, 1949 年生, 工学博 士, 博 士生导 师, 北

京工业 大学环境科学与工 程学科 首席教授。 先后获 黑龙 江省优

秀中青年专家、国务院颁发的政府特殊津贴、北京市 教学名师 、

全国模范教师 、全国教 学名师 等称号。现任中国 城镇供水排

水协会 常务理事、

中国环 境科学 学会环 境工程分 会副 主任 委员、

国家自 然科学基金委员会第十二届专家评审组成员。为 环境科

学学报 副主 编、 北 京 工业 大 学学 报 副 主编, 为 中国 给 水排

水 、给水排水 和 Fr ontiers of Enviro nmental Science & Eng-i

neering in China 等杂志编委。

主要研究方 向为污水生物处理的理论与应用、

污 水处理系统

的自动控制与智能控制、

污水脱氮除磷的新工艺与 新技术。已主持 30 余项国家 与省部级 科研项目。领 导的教学团

队于 2007 年被评为首批 国家级教学团队 , 主讲的 水质工程学 和 环境保 护概论 先后 获国家精品 课程。主编与
参编了 3 本全国统编教材和 5 本专著, 发表论文 400 余篇, 其中被 SCI 收录的论 文 90 余 篇, 被 EI、IST P 收录的论文

100 余篇。先后获得了 20 余项省部级以上科技进步奖和优秀教学奖, 其中包括获国家科技进步 二等奖 1 次, 省部级

科技一等奖 3 次。指导的博士生连续 2 次获得 2005 年和 2006 年 全国优秀博士学位论文 。

摘要

以实际生活污水为研究对象, 采用序批式生物膜反应器( SBBR) , 填充不同种类的填料, 针对其各自的挂 膜特征和短程

硝化的实现与稳定的特性进行了研究。结果表明, 与立方体海绵填料相比, 炭纤维填料的 SBBR 能够 更快地实现挂 膜启动, 硝化效

果稳定、高效( N H

+

4

- N 去除率高达 99. 3% ) ; 立方体海绵填料更易在常温下, 实现N O

-

2

- N 大量积累的 短程硝化, 但是 相比而言, 硝化

效率不高。升高温度至 30

左右时, 能够在 30 d 内实现炭纤维填料的短程硝化, 通过过程控制可以实现短程硝化的稳定。荧光原

位杂交技术( FISH ) 检测结果证实, SBBR 中短程硝化的实现与稳定是因为菌群得到了优化, 氨氧化细菌成为优势菌种。

关键词

序批式生物膜反应器

炭纤维填料

立方体海绵填料

短程硝化

荧 光原位杂交技术

Startup and partial nitrif ication characteristics in sequencing batch biofilm reactor ( SBBR) with two kinds of media

Peng Yongz hen, L iu Ying , W ang S huy ing, W ang X iming . ( Beij ing K ey L abor atory of W ater Qual ity Science and

Water Envir onment Recover y Engineering , Beij ing Univ er sity of T echnolog y , Bei j ing 100124)

Abstract:

T he biof ilm- cultur ing start up and par tial nitr ification character istics in tw o lab- scale sequencing batch

biofilm reactor s with f ix ing carbon fiber media and floating BioCube spo ng e media treating real municipal w astew ater

wer e studied. T he ex per imental results sho wed that the startup speed o f car bo n fiber media w ith a higher ammonia n-i

t rog en remov al r at e ( nea rly 99. 3% ) was mo re rapid co mpar ed to the BioCube spo ng e media, w hich could easily a-

chieve and stabilize par tial nitr ificatio n at no rmal t emperatur e ( 20- 25

) and DO ( 2- 3 mg / L ) . T he par tial nitrifica-

t ion in SBBR w ith carbon fiber media w as r ealized at hig her temper atur e( 30

) and the ammo nia nit rog en r emo val in

SBBR with sponge media w as impr ov ed at hig her temperature. Further more, the key facto r of achiev ing and stabil-i

zing par tial nitr ification fo r a lo ng time w as o pt imization of nitrif ying micr obial populatio n, w hich w as prov ed by F ISH

analysis.

Keywords:

sequencing batch biofilm r eact or; car bo n fiber media; BioCube spo ng e media; partia l nit rif icat ion;

FISH

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环境污染与防治 创刊 30 周年纪念特刊

第 31 卷

第 12 期

2009 年 12 月