1、納米零價(jià)鐵(nZVI)作為一種新型的納米材料，因其具有小粒徑，大比表面積，強(qiáng)還原活性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于有機(jī)物、重金屬、硝酸鹽等污染物質(zhì)的降解。但是當(dāng)nZVI排入到污水處理系統(tǒng)中，就可能吸附或累積在系統(tǒng)微生物表面和體內(nèi)，而使微生物的穩(wěn)定性和代謝能力受到破壞和抑制。目前，有關(guān)nZVI對(duì)污水生化處理系統(tǒng)影響研究較少，針對(duì)反硝化顆粒污泥的影響研究更是從未被提及。因此本研究主要考察納米零價(jià)鐵對(duì)反硝化顆粒污泥脫氮性能及污泥活性的影響，從而有助于探明

2、納米零價(jià)鐵對(duì)微生物的潛在效應(yīng)，以及提高反硝化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)在USB反應(yīng)器內(nèi)，以厭氧顆粒污泥為接種污泥、乙酸鈉為碳源，硝酸鉀為氮源，培養(yǎng)具有反硝化功能的顆粒污泥。研究結(jié)果表明，成熟的顆粒顆粒為淡黃色，表面相對(duì)光滑且規(guī)則，平均粒徑1.93mm，顆粒污泥活性較高，比反硝化速率可達(dá)到22.5mgN/(g·h)。
　　(2)采用批次試驗(yàn)，考察了不同C/N比條件下，nZVI投加量(0～100mg/L)對(duì)

3、反硝化顆粒污泥(DGS)脫氮性能的影響，分析了氮素形態(tài)、比反硝化速率(μ值)、胞外聚合物(EPS)組成及鐵元素分布的變化規(guī)律。結(jié)果表明，當(dāng)原水中nZVI濃度高于5mg/L時(shí)，DGS對(duì)硝態(tài)氮和COD去除率均出現(xiàn)下降，導(dǎo)致剩余亞硝態(tài)氮濃度上升。在不同C/N比條件下，nZVI投加量對(duì)DGS比反硝化速率的抑制符合Haldane模型，R2在0.944～0.995之間。隨著C/N比的增大，顆粒污泥對(duì)nZVI的吸附量明顯提高，抑制系數(shù)（KIH）大幅降

4、低，DGS對(duì)nZVI抑制作用的抗性逐漸減弱。當(dāng)nZVI投加量超過(guò)25mg/L時(shí)，EPS中蛋白質(zhì)與多糖含量開(kāi)始下降，這不利于維持DGS顆粒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
　　(3)通過(guò)連續(xù)多批次實(shí)驗(yàn)，考察了經(jīng)歷nZVI短期沖擊后，DGS反硝化活性在不同C/N比條件下的恢復(fù)情況。結(jié)果表明，當(dāng)nZVI投加量高于5mg/L時(shí)，DGS比反硝化速率(μ)會(huì)出現(xiàn)下降，對(duì)應(yīng)的比反硝化抑制率（IR）與基質(zhì)C/N比、nZVI投加量呈現(xiàn)正相關(guān)。當(dāng)nZVI投加量達(dá)到10

5、0mg/L時(shí)，胞外蛋白與多糖含量均明顯降低。此時(shí)，充足的外加碳源(C/N≥4)將有助于促進(jìn)DGS反硝化活性的恢復(fù)和減少去除單位硝態(tài)氮所消耗的COD值。由Freundlich和Langmuir吸附等溫線的擬合結(jié)果可知，基質(zhì)C/N比越高，DGS對(duì)nZVI的吸附能力就越強(qiáng)。在恢復(fù)期內(nèi)，泥相中總鐵含量(Qe)的持續(xù)削減為高C/N比條件下，DGS反硝化活性的提升創(chuàng)造了有利條件。當(dāng)Qe降至0.4mg/g以下時(shí)，μ值可達(dá)到或接近對(duì)照組的水平。

6、　　(4)研究nZVI長(zhǎng)期內(nèi)對(duì)反硝化顆粒污泥脫氮效能及污泥活性的影響，并探求抑制作用是否可逆。長(zhǎng)期試驗(yàn)表明，低于2mg/L的nZVI對(duì)反硝化顆粒污泥脫氮以及有機(jī)物去除沒(méi)有影響，5mg/L和10mg/L的nZVI對(duì)體系中微生物對(duì)有一個(gè)馴化的過(guò)程，NO3-N和COD去除率先下降隨后穩(wěn)定，而當(dāng)進(jìn)水nZVI濃度為30mg/L時(shí)，污泥活性明顯抑制，生物量減少，NO3-N和COD去除率僅有20％左右，此時(shí)顆粒污泥顏色由黃褐色變?yōu)榛液谏６?dāng)進(jìn)水中無(wú)