我国水资源短缺及水环境污染日益严重,扬水曝气和生物接触氧化组合技术则是一种有效而可行的原位水质改善技术。该技术综合了扬水曝气混合充氧与生物接触氧化的双重功效,从而达到改善水质、控制水体富营养化的目的。本文基于该组合技术以及微生物固定化技术,重点研究微污染水体中氨氮、总氮、总磷、CODMn等指标的去除效果。研究异养硝化菌（WGX8、WGX18）、好氧反硝化菌（HF3、HF7）两类高效菌种处理微污染水源水投加配比。以贫营养和低碳源特点的微污染水源水为研究对象,选用软性填料和组合填料2种悬挂式填料、悬浮海绵球型填料和悬浮纤维海绵球型填料2种悬浮型填料,以及天然沸石、球型轻质多孔生物滤料、火山石、生物陶粒4种硬性填料,利用固定化微生物技术将上述两类高效菌种固定于备选填料上,在水温25℃、溶解氧3～4mg/L、长停留时间的条件下,比较不同填料对微污染水源水污染物的去除效果。实验表明:所选填料在短期内均能有效去除氨氮,去除率达到100%。硬性填料对总氮的去除较悬挂式、悬浮型填料显著,去除率均在50%以上,其中轻质多孔滤料和沸石去除率分别达到64%和95%,这与硬性填料自身特点有密切关系。悬浮型填料优于悬挂式填料,其中悬浮纤维海绵球对总氮的去除为48%。为模拟水库水质的原位处理,在小试的基础上进行扬水曝气强化生物接触氧化中试实验。填料选用前期受试效果较好的悬浮纤维海绵球型,中试系统运行48天,运行期间水温在24.0～25.1℃之间,pH在7.14～7.86之间,填料周围溶解氧范围为3.85～5.88mg/L,氨氮、总氮、总磷、CODMn、UV254及浊度去除率分别为83.09%、20.05%、100%、35.43%、35.02%、95.53%。对填料生物相进行镜检,观察到大量细菌、菌胶团、钟虫、后生动物等。实验研究表明,利用微生物固定技术能够在短时间内在填料载体上形成稳定的生物群落,扬水曝气器能够为其提供所需的溶解氧及水力条件,对源水污染物处理有效而稳定,也为扬水曝气强化生物改善组合技术的工程应用奠定了基础。
