植物落葉作為固體碳源用于城市地表水的修復(fù).pdf

1、城市地表水體的硝酸鹽污染已經(jīng)成為各國(guó)需要處理的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，硝酸鹽去除也是防治水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵，硝酸鹽的去除需要水體中有可以被氧化成電子供體的碳源，不幸的是，我國(guó)大多數(shù)城市地表水體缺少可以被反硝化菌有效利用的可生化性好的有機(jī)碳源。例如上海市地表水體普遍缺乏硝態(tài)氮反硝化所需要的電子供體，完全反硝化要求BOD5/TN比例要大于4以上，但上海地表水中BOD5/TN的比值為1.1左右，而且還有繼續(xù)下降的趨勢(shì)。
　　 實(shí)驗(yàn)利用城市園林落

2、葉作為反硝化碳源，探究其是否具有作為電子供體促進(jìn)硝酸鹽降解的功能。分別采取不同實(shí)驗(yàn)方法來(lái)驗(yàn)證落葉浸出液作為反硝化碳源的可行性，包括恒溫?fù)u床搖瓶實(shí)驗(yàn)、氣升式生物膜反應(yīng)器等來(lái)探究。相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所述:
　　 (1)梧桐、香樟、落葉松樹(shù)葉經(jīng)過(guò)浸漬，具有釋放出可溶性COD的能力，香樟樹(shù)葉浸出單位COD為77.4 mg·g-1，梧桐為58.8 mg·g-1，落葉松為52.2 mg·g-1，其COD釋放過(guò)程屬于快速釋放，在144h的碳釋過(guò)

3、程中80％的COD是在24h釋放的，并且有有機(jī)酸成分放出，導(dǎo)致水體pH值下降。其中有機(jī)酸在12小時(shí)內(nèi)可以釋放出87％，所釋放的有機(jī)酸主要為延胡索酸(C4H4O4)，草酸(H2C2O4)，檸檬酸(C6H8O7)，蘋(píng)果酸(C4H6O5).
　　 (2)外界環(huán)境因子對(duì)梧桐樹(shù)葉碳釋的釋放有影響，溫度的上升會(huì)促進(jìn)COD的釋放，固液比的增加和pH值的上升都會(huì)抑制COD的釋放，三種因素對(duì)COD釋放的影響程度大小為pH值＞固液比＞溫度。

4、　　 (3)以梧桐樹(shù)葉浸出液和香樟樹(shù)葉可以作為有機(jī)碳源進(jìn)行反硝化，其硝酸鹽平均去除速率分別為2.19 mg NO3-N/h和2.052 mg NO3-N/h，而甲醇、乙酸和葡萄糖為碳源時(shí)，硝酸鹽去除速率分別為2.29、2.26和1.87 mg NO3-N/h，其速率略低于甲醇和乙酸，而高于葡萄糖，其反硝化效果甲醇＞乙酸＞梧桐樹(shù)葉浸出液＞香樟樹(shù)葉浸出液＞葡萄糖，在反硝化過(guò)程中，7.5mg當(dāng)量的梧桐樹(shù)葉浸出液的COD可以完全去除1mg硝酸

5、鹽污染，且不會(huì)在水體中產(chǎn)生亞硝酸鹽的積累
　　 (4)采取可見(jiàn)光分光光度法可以分析樹(shù)葉浸出液的色度，其吸光率和其濃度之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9922，采取臭氧曝氣的方法可以去除樹(shù)葉浸出液中的植物色素，去除速率為15.97度/h，采取臭氧和紫外耦合去除樹(shù)葉浸出的色素，并沒(méi)有提升其去除色度的速率，在色度去除過(guò)程中，色素分子被降解成有機(jī)酸，導(dǎo)致pH值下降，同時(shí)不同方式（紫外、臭氧、耦合）前處理的樹(shù)葉浸出液，作為反硝化碳源時(shí)，系統(tǒng)中硝態(tài)氮

6、降解速率分別為2.1408mg/h、2.3473 mg/h、2.32281mg/h，采取臭氧前處理后，硝態(tài)氮降解速率相對(duì)于原液提升速度最高，達(dá)到63.94％。前處理最優(yōu)時(shí)間為90min，這個(gè)時(shí)間段的樹(shù)葉浸出液作為反硝化碳源的利用效果最優(yōu)。
　　 終上所述，梧桐、樹(shù)葉浸出液等園林廢棄物浸出液具有作為反硝化碳源的功能，在活性污泥系統(tǒng)和生物膜系統(tǒng)，都可以充當(dāng)反硝化電子供體的角色，采取臭氧前處理的方法，可以有效去除浸出液的色度，同時(shí)進(jìn)一