双膜曝气生物膜反应器除水中硝氮和高氯酸盐

来源：中国环境科学杂志2016年第10期北京时间：

作者：杨潇潇, 汪作炜, 夏四清

单位：同济大学环境科学与工程学院, 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 上海 200092

摘要：构建了一种以CO2为唯一碳源的膜曝气氢基质生物膜反应器（H2-MBfR）对模拟地下水中2种主要的氧化型无机无污染物（NO3--N和ClO4-）进行生物还原去除.通过膜曝气方式使CO2起到提供碳源和调节反硝化过程中pH值跃升的双重作用，克服了传统方法所带来的二次污染和运行成本增加的问题.通过调整H2和CO2压力能够实现对反应器出水pH值的较为稳定的控制，当CO2压力分别为0.05MPa和0.08MPa 2个阶段时，在平均NO3--N和ClO4-进水浓度分别为20.73mg/L和10.57mg/L条件下，两阶段出水平均pH值分别为8.45和8.06，NO3--N和ClO4-去除率均大于95%；当第3阶段CO2压力提升至0.12MPa时，平均出水pH值下降至6.93，此时NO3--N和ClO4-去除通量明显降低.而提供过量的CO2会导致在偏酸性条件下甲烷化过程的产生，从而会导致其对H2的负面消耗进而使目标污染物的还原速率下降.因此，合理控制CO2压力使反应体系pH值维持在中性偏碱性条件下有利于NO3--N和ClO4-还原过程的高效进行.

关键词：碳源,氢基质生物膜反应器,pH值,硝酸盐,高氯酸盐

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51378368）