• 关键词：纳米零价铁  颗粒污泥  亚硝化  冲击性影响

• 基金项目：国家自然科学基金项目(No.51308367);江苏省高校自然科学研究基金项目(No.14KJB610009);苏州科技学院科研基金项目(No.XKZ201203);江苏省高校自然科学基金项目(No.15KJB610013);江苏高校优势学科建设工程资助项目;江苏省高校大学生实践创新训练计划项目(No.201510332049X)

• 刘小朋
• 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009

• 钱飞跃
• 1. 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009;2. 江苏省环境科学与工程重点实验室, 苏州 215009;3. 江苏省水处理技术与材料协同创新中心, 苏州 215009

• 王建芳
• 1. 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009;2. 江苏省环境科学与工程重点实验室, 苏州 215009;3. 江苏省水处理技术与材料协同创新中心, 苏州 215009

• 沈耀良
• 1. 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009;2. 江苏省环境科学与工程重点实验室, 苏州 215009;3. 江苏省水处理技术与材料协同创新中心, 苏州 215009

• 周金洁
• 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009

• 张念琦
• 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009

• 摘要：本研究采用批次试验,考察了不同浓度纳米零价铁(nZVI)对亚硝化颗粒污泥(NGS)性能的冲击性影响,并对氮形态转化规律、氨氧化菌比耗氧速率(SOUR-A)、胞外聚合物(EPS)与溶解性微生物产物(SMP)组成、铁元素分布情况进行了系统分析.结果表明,当nZVI投加量从0 mg·L^-1提高至10 mg·L^-1时,SOUR-A值显著提高,NGS对氨氮的去除率始终保持在95%以上,亚硝态氮比累积速率(μ(NO₂^--N))由27.3 mg·g^-1·h^-1提高至30.7 mg·g^-1·h^-1,EPS中多糖与蛋白质含量均明显上升.然而,当原水中nZVI浓度高于25 mg·L^-1时,SOUR-A值大幅降低,EPS与SMP中的多糖组分出现此消彼长的现象.当nZVI投加量达到700 mg·L^-1时,NGS对氨氮的去除率降至58.9%,μ(NO₂^--N)值为17.5 mg·g^-1·h^-1,仅相当于对照组的64.1%.此外,扫描电镜与能谱分析的结果表明,nZVI在NGS表面的大量吸附不仅严重抑制了功能微生物的活性,也会显著改变污泥表面的微生态环境.

• Abstract：This study was conducted to study the impact of nanoscale Zero-Valent Iron (nZVI) dosage on the performance of nitrosation granular sludge (NGS) trhough batch experiments. Furthermore, the transformation of nitrogen species, the specific oxygen uptake rate (SOUR-A) of ammonia oxidizing bacteria (AOB), the composition of extracellular polymeric substances (EPS) and soluble microbial products (SMP), and the distribution of element iron were further explored. The results indicate that when the dosage of nZVI increased from 0 to 10 mg·L^-1, SOUR-A could increase significantly, and the removal efficiencies of ammonia nitrogen could reach above 95%. During the same period, the specific accumulation rate of nitrite concentration (μ (NO₂^--N)) increased from 27.3 mg·g^-1·h^-1 to 30.7 mg·g^-1·h^-1, and the production of both polysaccharide and protein in EPS was effectively promoted. However, when the dosage of nZVI was higher than 25 mg·L^-1, AOB exhibited a much lower SOUR-A, and the transfer of polysaccharide portions from EPS to SMP was also observed. When the initial nZVI concentration reached 700 mg·L^-1, the removal efficiency of ammonia nitrogen reduced to 58.9%, and μ (NO₂^--N) was only 17.5 mg·g^-1·h^-1 (64.1% of the control group). Additionally, scanning electron microscope (SEM) and energy spectrum results show that the strong adsorption of nZVI to NGS surface not only severely inhibited the microbial activities, but also obviously influenced the micro-ecological environment.

• Key words：nanoscale Zero-Valent Iron  granular sludge  nitrosofication  impact

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