臭氧对管道生物膜净水效能的影响

采用稳定运行的环状生物膜反应器(biofilms annularreactor,BAR)模拟原水长距离输水管道水质净化过程,研究臭氧对管壁生物膜净水效能与生物净水功能恢复的影响.结果表明:臭氧处理后生物膜中异养菌数量迅速降低,氨氧化菌达到100%灭活,臭氧在水中分解生成氧气有利于生物膜更新,使生物膜迅速恢复.臭氧冲击明显降低了生物膜对氨氮的去除效果,臭氧自身的氧化能力也使氨氮略有增加,臭氧质量浓度为0.7、1.5、3.2 mg/L的反应器对氨氮去除率由对照组的81.85%分别降至38.49%、17.60%和-5.50%,并出现亚硝酸盐氮积累现象.生物膜对氨氮去除效能的恢复较亚硝酸盐氮快,分别在第5天和第8天恢复;臭氧对生物膜的氧化作用导致出水总有机碳高于进水,运行6 d之后生物膜恢复净水效果.

输水管道生物膜的生长过程及其对水质的影响

运用生物膜反应器(BAR)模拟实际原水输水管道,研究了管道运行时间对生物膜微生物群落结构及出水微污染物浓度的影响。结果表明,随着BAR反应器运行时间的延长,出水p H值和CODMn浓度变化较小,溶解氧、氨氮和总氮浓度逐渐降低,运行180 d时,对氨氮和总氮的去除率最高,分别为41.3%和30.3%,浊度呈曲线变化;采用454高通量测序对运行90、120、180和240 d的四个生物膜样品中微生物群落结构进行分析,发现其微生物群落结构存在较大差异,90d的生物膜的微生物多样性最高,而240 d的生物膜具有最高的微生物丰度;BAR系统水质影响生物膜微生物的群落结构,同样,生物膜中的微生物净化了出水。

原水输送管道生物膜的生长及其对硝化作用的影响

利用原水输送管道模拟系统,考察了管壁生物膜在自然形成过程中的微生物种群分布和生物多样性变化,探讨了原水管道的运行时间对原水中硝化作用的影响。结果表明,在管壁生物膜自然形成过程中,微生物表现出明显的群落演替现象,微生物的生长经历了适应期、对数生长期、脱落期和稳定期四个阶段,原水中的硝化作用不断趋于彻底。随着运行时间的增加,微生物多样性逐渐降低,生物系统趋于稳定。运行75 d后,NH_4^+-N浓度的变化率稳定在-45%左右;125 d后,NO_2^--N浓度的变化率稳定在-90%左右,NO_3^--N浓度的变化率稳定在40%左右。