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目前,在城市生活污水的处理过程中常常会遇到碳源不足的问题,这样会降低系统的脱氮效率。传统的外加碳源如甲醇、乙酸等具有成本高、管理难等问题,所以更多研究者采用天然有机物作为外加碳源。纤维素物质所含有机物的释放规律决定着反硝化反应的进程,所以本试验重点研究杉树皮释放碳源的规律如碳源释放量、反应速率以及影响碳源释放的因素等。试验采用以杉树皮为填料的垂直流人工湿地系统,并单一改变装置的水力停留时间或者进水硝酸盐负荷,各因素试验均分为五个阶段,研究这两个因素对装置内树皮所释放的碳源量及其反应速率的影响,试验所得结论如下:(1)树皮经过挂膜阶段后投入人工湿地装置进入驯化阶段,驯化期分为四个阶段。在这四个阶段中,乙酸钠的浓度从200mg/L逐渐降低至0mg/L,当不添加外加碳源时,系统最终达到稳定状态后硝态氮的去除率在43%左右。(2)树皮释放的总碳源含量与水力停留时间满足关系式:C=28.574ln(t)+34.475。当水力停留时间在0.75d~1.12d时,单位体积树皮释放碳源速率随着水力停留时间的提高而增大;在1.12d~4.48d时,单位体积树皮释放碳源速率随着水力停留时间的提高而有所下降;水力停留时间为1.12d时最利于树皮释放碳源。试验过程中,装置内单位体积树皮每天释放的碳源量最大值为39.85mg,最小值为16.48mg。有机物的消耗速率为30mg/(L·d)左右,该速率与水力停留时间的改变无关。装置出水CODcr浓度随着水力停留时间的提高而增大,但不会造成出水的二次污染。(3)硝酸盐负荷影响试验结果表明,树皮所释放的碳源浓度最大可以达到45.23mg/L~47.14mg/L。装置内单位体积树皮释放碳源速率与进水硝酸盐负荷满足关系式:y=1.063x+9.798,即随着硝酸盐负荷的减小碳源释放速率逐渐减小。当NaNO3浓度为180mg/L时,单位体积树皮每天释放的平均碳源量达到最大值为41.22mg。装置内有机物的消耗速率随着进水硝酸盐负荷的减小而降低,最大的平均有机物消耗速率为37.02mg/(L·d),最小的平均有机物消耗速率为21.59mg/(L·d)。装置出水CODcr浓度随着硝酸盐负荷的提高而增大,但不会造成出水的二次污染。(4)利用污水厂二沉池出水作为人工湿地装置进水,系统运行稳定后硝态氮的去除率能够维持在60%左右,且装置出水CODcr浓度仍能达标。树皮所能释放的总CODcr浓度范围为16.17mg/L~17.57mg/L,树皮每天的释放碳源量平均值为40.28mg。