复合填料协同强化BAF在低温下脱氮除磷的效果与机理

Biological aerated filter (BAF) is a suitable wastewater treatment technology for medium and small towns. However, some problems about low phosphorus and nitrogen removal efficiency at low temperature in north area of China.The low cost reduced iron media and zeolite will used as filter media in BAF, chemical precipitation of iron(Ⅲ) and chemical denitrification of reduced iron on nitrate in water will used to enhance nitrogen and phosphorus removal. In using combined medium, synergistic mechanism of nitrogen and phosphorus removal by biochemical reaction and physicochemical effects will investigated according to processes and influence factors of chemical denitrification and precipitation. Promoter action of iron(Ⅲ) on nitrification in biofilm, synergistic action and effect factors of zeoite on ammonia and phosphorus removal also will investigated. Through these studies, optimization of process conditions achieve the goal of enhance phosphorus and nitrogen removal efficiency to the BAF.

曝气生物滤池（BAF）是一种适合于中小城镇的污水生物处理技术，在北方地区应用中主要存在除磷效果不佳，低温条件下生物脱氮效果下降的问题。本项目拟在BAF中采用廉价的还原铁和沸石组成复合填料体系，利用还原铁填料产生化学反硝化作用，强化低温条件下的脱氮效果；化学或生化反应产生的铁离子可化学沉淀强化除磷作用。考察化学反硝化脱氮、化学除磷过程的影响因素、铁离子对生物膜硝化作用的影响，以及复合填料协同强化除氨、反硝化和除磷的效果和条件，研究复合填料体系中的生物、化学和物化作用机理，从而优化工艺条件达到强化BAF除磷脱氮效能的目标。

曝气生物滤池（BAF）作为一种高效的污水处理技术，主要通过物理截留和滤料表面形成的不同优势种群的生物膜净化污水。从目前的BAF运行工艺来看，完全用生物除磷很难达到排放标准，并且在北方地区的低温条件下BAF的生物脱氮效果不佳。本项目组使用廉价的还原铁（富铁填料）材料和沸石在BAF 中形成复合填料体系，强化了低温条件下BAF 的脱氮和除磷效能，以利于BAF 在中小城镇污水处理和资源化中的应用。首先考察了沸石填料对BAF系统生物脱氮效果的影响以及BAF中使用富铁填料体系后滤层厚度、水力负荷、硝化液回流比等工艺参数对处理效果的影响,在此基础上开发了开发了强化脱氮除磷的新型ROP-A/O BAF新工艺；然后重点研究了低温对BAF系统脱氮除磷效果的影响，并通过高通量测序技术考察了低温以及富铁填料体系溶出铁、锰离子对BAF系统生物膜中微生物群落多样性的影响；通过富铁填料在污水中的化学作用和对微生物的影响，分析了富铁填料影响BAF系统脱氮除磷的机理。研究结果表明，富铁填料强化脱氮除磷处理的效果明显，是一种可用于强化低温下BAF实际工程处理效果有效可行的新方法。