1、由于我國經(jīng)濟的快速發(fā)展所導致的水質污染以及地質結構等因素，微污染水中的鐵錳含量日益超過我國《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)中對生活飲用水所制定的標準要求。這不僅給人們的生產(chǎn)生活帶來不便，也嚴重危害人們的身體健康。本文參照我國微污染水中鐵錳含量背景值作為試驗用水的鐵錳離子濃度，借助自主設計的將碳化稻殼作為濾池濾料，并接種鐵錳氧化功能菌（Bacillus megaterium）的生物濾池，經(jīng)過生物濾池的啟動及運行參數(shù)逐個優(yōu)化

2、等過程最終實現(xiàn)對鐵錳的高效去除。同時采用了傅里葉紅外光譜、掃描電鏡等分析方法對濾料的表面特性進行分析，并結合PCR-DGGE和高通量測序等現(xiàn)代分子生物技術對濾池內菌群的分布特征進行考察。
　　本研究主要內容包括：⑴在濾池的啟動試驗研究中，接觸氧化法與生物氧化法對鐵錳去除率分別達到89.70％、99.53％，說明生物氧化法對鐵錳的處理效果明顯提高。濾池運行第61d時，掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)濾層深度20 cm與40 cm處的濾料樣品中

3、有接種微生物存在。借助PCR-DGGE技術進一步分析確定濾料表面所富集的微生物含有Bacillus sp.菌屬微生物，初步說明接種微生物能夠在濾料表面富集定殖。結合生物濾池對鐵錳離子的去除效果，確定生物除鐵除錳濾池在此階段啟動成功。⑵對生物濾池的進水流速、進水鐵、錳離子濃度、反沖洗強度、反沖洗周期、反沖洗時間等參數(shù)分別進行了優(yōu)化試驗。試驗結果表明:濾池在進水流速為3 m/h、進水鐵含量8-10 mg/L、進水錳含量1-2 mg/L、反沖

4、洗強度4 L/m2·s、反沖洗周期4d、反沖洗時間5 min條件下，濾池穩(wěn)定高效運行，出水平均鐵錳離子濃度及濁度分別為0.002 mg/L、0.011 mg/L、0.137 NTU，去除率分別高達99％、95％、98.5％，出水上述指標均達到我國生活飲用水衛(wèi)生標準。⑶在完成生物濾池運行參數(shù)優(yōu)化基礎上，進一步對濾層不同深度(20 cm、40 cm、100 cm)濾料的表面樣貌與細菌群落結構進行研究。試驗結果表明:隨著濾池運行狀態(tài)趨于穩(wěn)定，

5、各濾層深度的濾料表面均形成規(guī)則、致密如棉花團樣的“錳球”。紅外光譜分析及掃描電鏡能譜分析結果表明:上述濾料表面物質組成含有鐵錳氧化物及微生物成分，隨著濾層深度的增加，錳球的粒徑逐漸減小，且分布比較無規(guī)則。采用高通量測序技術對濾池內細菌群落在不同濾層深度的分布特征進行分析。從門分類水平分析結果表明，濾池內存在厚壁菌門（Firmicutes）、變形菌門（Proteobacteria）、酸桿菌門(Acidobacteria)、擬桿菌門（Bac