环
境
科
学
学
报
３１
卷
放
的
运
行
环
境
，近年来国内外许多研究者通过多种
途
径
寻找无毒
、廉价的缓释碳源来代替传统碳源
（
Ｂｌｏｗｅｓ
，
１９９４
；
Ｖｏｌｏｋｉｔａ
，
１９９６ａ
；
Ｖｏｌｏｋｉｔａ
，
１９９６ｂ
；
Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ
，
２０００
），富
含纤维素类物质的天然固体有
机
物
以
及一些可生物降解的人工材料正越来越多
的
用
作
外加碳源
，比如棉花（金赞芳等
，
２００４ａ
）、稻
壳
（徐
锁
洪
等
，
２００１
）、纸（金赞芳等
，
２００４ｂ
）、可降解
餐
盒
（王
旭明等
，
２００８
）、聚己内酯
ＰＣＬ
（刘江霞等
，
２００８
）、淀
粉
和
聚
乙
烯
醇
（周
贵
忠
等
，
２００８
）等
．
本
研
究在综合考查了多种碳源的脱氮效果基
础
之
上
，最
后
选
取
了
麦
秆
、聚
丁
二酸丁二醇酯（
ＰＢＳ
）
和
聚
羟
基
脂
肪
酸酯（
ＰＨＡｓ
）这
３
种固态碳源进一步
研
究
其
在不同条件下的反硝化速率及对硝态氮的
去
除
率
，为
人
工
湿
地
工
艺
设
计
提
供
技
术
参
数
．
２
实验材料与方法
（
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ
）
２． １
碳源的选取及预处理
不
同
碳
源
的
组
成
成
分
及
其
预
处
理
方
法
见
表
１．
表
１
碳源的选取及预处理
Ｔａｂｌｅ １ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓ
碳源
组成成分
预处理方法
麦秆
主要成分为纤维素，具有便宜、耐降解、使用简便等特点
用去离子水洗
２
遍，在干燥箱中
１００ ℃
干燥
０ ５ ｈ
，
６５ ℃
干燥
２４ ｈ
后，剪成
１ ～ ３ ｃｍ
长
聚羟基脂肪酸酯
（
ＰＨＡｓ
）
ＰＨＡｓ
是一种天然的高分子生物材料，乳黄色颗粒，同时具有良好的
生物相容性、生物可降解性和塑料的热加工性能
乳黄色颗粒直接使用
聚丁二酸丁二醇酯
（
ＰＢＳ
）
是
一种具有完全生物降解性能的高分子聚酯塑料，为白色结晶型聚
合物，具有良好的成型加工性能和优异的生物降解性
白色颗粒直接使用
２． ２
试验方法与装置
试
验装置为
２５０ｍＬ
锥形瓶
，进行批式试验
，加
入
等
量的石子以模拟人工湿地结构
，加入浓度为
１０００ ｍｇ
·
Ｌ
－ １
的
活
性
污
泥（取自塘西河污水处理厂）
１０ｍＬ
，加
入
不
同
重
量
的
固
态
碳
源
以
及
１００ｍＬ
含
有
不
同
硝
态
氮浓度的试验配水
，瓶口裹上封口膜
，置于
２５℃
的
恒温生化培养箱中培养
３ ～ ７ｄ
，再根据试验
设
计
逐
个
改
变
试
验
条
件
．
２． ３
试验废水配制
根
据
污水处理厂的出水水质（硝氮浓度为
３０
ｍｇ
·
Ｌ
－ １
左
右
），将
一
定
量
的
硝
酸
钾
、磷
酸
氢
二
钾
以
及
其
它
微
量
元
素
加
入
到
自
来
水
中
，配
制
成
大
量
试
验
用
水
，设
置
硝
态
氮
浓
度
梯
度
分
别
为
４５ ｍｇ
·
Ｌ
－ １
、
３０ ｍｇ
·
Ｌ
－ １
以及
１５ ｍｇ
·
Ｌ
－ １
，磷
酸
盐
的
浓
度
保
持
１． ５ ｍｇ
·
Ｌ
－ １
．
２． ４
分析方法
硝酸盐采用紫外分光光度法测定
；
ＣＯＤ
Ｃｒ
采用
重
铬
酸钾法测定
；亚硝氮采用
Ｎ
（
１
萘基）
乙二胺
光
度
法
测
定
；扫
描
电
镜
使
用
ＪＳＭ ６４６０ＬＶ．
３
结果
（
Ｒｅｓｕｌｔｓ
）
３． １
空白试验
为
了
考查试验装置中的石子和活性污泥对试
验
结
果
的
影响
，因此以
ＰＨＡｓ
为固体碳源设置了
３
个
不
同
的空白对照实验
，分别是配水装置
、配水
＋
石
子
装
置
、配
水
＋
石
子
＋
污
泥
装
置
．
由图
１
可
以
看
出
，在
空
白
对
照
实
验
中
，配
水
＋
石
子
组
和
配
水
＋
石子
＋
污泥组硝态氮含量与试验配
水基本保持一致，可以断定，石子和污泥对试验过
图
１
空白对照试验
Ｆｉｇ． １ Ｂｌａｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｔｒｉａｌｓ
０
０
５
中国城镇水网
www.chinacitywater.org