堿改性纖維素碳源強化AAO-MBR深度脫氮性能研究

摘要：氮污染是當前水環境中一大重要問題，傳統的氮污染處理技術往往存在著能耗高、設備復雜等缺點。因此，發展高效、低能耗的氮污染處理技術具有重要意義。堿改性纖維素碳源作為新興的碳源材料在氮污染處理方面具有潛力。本研究以堿改性纖維素碳源強化AAO-MBR深度脫氮技術為研究對象，通過對AAO-MBR工藝中不同堿改性纖維素投加量的調整和AAO-MBR工藝運行參數的優化，探索堿改性纖維素碳源對AAO-MBR深度脫氮性能的影響。

關鍵詞：堿改性纖維素、碳源、AAO-MBR、深度脫氮

一、引言

氮污染對水環境產生了嚴重的影響，尤其是大量的氨氮和硝酸鹽氮的存在使水體富營養化程度加劇。目前，傳統的氮污染處理技術主要包括生化法、膜分離法和物理化學法等。然而，這些技術往往存在著能耗高、處理效果不理想等問題。因此，開發高效、低能耗的氮污染處理技術具有重要意義。

碳源是氮污染處理中不可或缺的重要組成部分，以往的研究主要集中在傳統有機碳源的應用上。近年來，堿改性纖維素作為一種新興的碳源材料受到了廣泛關注。堿改性纖維素具有較高的生物降解性和低成本的優點，且易于生產和應用。因此，利用堿改性纖維素作為碳源可能成為一種有效的氮污染處理方案。

自然界中存在大量的纖維素，通過堿改性處理可以提高其溶解性和生物降解性。本研究以堿改性纖維素作為碳源，采用AAO-MBR深度脫氮技術進行氮污染處理。通過調整AAO-MBR中碳源的投加量和工藝運行參數的優化，研究堿改性纖維素碳源對AAO-MBR深度脫氮性能的影響，以期提高氮污染處理的效果，降低能耗。

二、試驗材料與方法

1.試驗材料

本研究使用的堿改性纖維素碳源為通過堿處理后的纖維素材料，其主要成分包括纖維素和堿性物質。

2.試驗方法

(1)準備碳源溶液。將一定量的堿改性纖維素碳源加入適量的水中，攪拌溶解成碳源溶液。

(2)準備AAO-MBR裝置。將碳源溶液灌注進AAO-MBR反應器中，通過控制進出水流量和相應的壓力，使反應器中的水處于一定的運行狀態。

(3)優化工藝參數。調整AAO-MBR反應器中碳源的投加量和運行參數，包括進水COD濃度、水力停留時間、曝氣量等，以獲取最佳的深度脫氮效果。

三、結果與分析

通過對AAO-MBR反應器中碳源投加量的調整，發現當碳源投加量在一定范圍內增加時，AAO-MBR反應器中脫氮效果明顯提高。這是由于碳源提供了充足的有機碳供氮廢水中的氨氮和硝酸鹽氮進行還原和硝化反應，從而促進了氮的深度脫除。

同時，通過優化工藝參數，如進水COD濃度、水力停留時間和曝氣量等，可以改善AAO-MBR反應器中的水處理效果。此外，堿改性纖維素碳源的投加量和碳源的濃度也會對AAO-MBR的深度脫氮效果產生影響。因此，在實際應用中需要綜合考慮碳源投加量、工藝參數以及水質條件等因素，進行全面的優化。

四、總結與展望

本研究以堿改性纖維素碳源強化AAO-MBR深度脫氮技術為研究對象，通過調整堿改性纖維素碳源投加量和優化AAO-MBR工藝參數，探索堿改性纖維素碳源對AAO-MBR深度脫氮性能的影響。結果表明，堿改性纖維素碳源可以有效提高AAO-MBR反應器中的深度脫氮效果，降低了氮污染處理的能耗。然而，堿改性纖維素碳源的投加量、工藝參數和水質條件等仍需要進一步優化，以提高脫氮效果的穩定性和可行性。

未來的研究可以進一步探究堿改性纖維素碳源的制備方法和優化工藝參數對AAO-MBR深度脫氮效果的影響，提高堿改性纖維素碳源的利用率和處理效果。此外，還可以結合其他氮污染處理技術，如生物膜反應器和化學氧化等，進一步提高氮污染處理的效果。相信在不久的將來，堿改性纖維素碳源在氮污染處理領域將得到更廣泛的應用綜合研究結果表明，堿改性纖維素碳源的投加量和AAO-MBR工藝參數的優化對AAO-MBR深度脫氮性能有顯著影響。堿改性纖維素碳源能夠有效提高深度脫氮效果，并降低氮污染處理的能耗。然而，仍需要進一步優化堿改性纖維素碳源的投加量和工藝參數，以提高脫氮效果的穩定性和可行性。未來的研究可以進一步探究堿改性纖維素碳源的制備方法和優化工