為保障水生態(tài)系統(tǒng)的安全, 將二級(jí)出水作為再生水回用時(shí), 需對其進(jìn)行脫氮除磷的深度處理.由于二級(jí)出水具有低碳氮比的特點(diǎn), 單純依靠異養(yǎng)微生物進(jìn)行脫氮往往難以達(dá)到理想效果.另外, 在除磷方面, 傳統(tǒng)的生物除磷工藝也不如化學(xué)除磷方法更為穩(wěn)定有效.因此, 在當(dāng)前的再生水深度處理領(lǐng)域, 硫自養(yǎng)反硝化因其無需外加碳源等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地用于脫氮; 在深度除磷過程中, 一些的除磷填料如海綿鐵, 也被研究人員廣為使用.

　　目前已有一些研究將硫磺與單質(zhì)鐵混合用于脫氮除磷, 研究人員分別用不同的工藝方法、從不同角度探究了硫鐵復(fù)合填料的脫氮除磷效果.這些研究在機(jī)制上大都是利用硫自養(yǎng)反硝化進(jìn)行脫氮, 利用單質(zhì)鐵在失電子的氧化過程中釋放的鐵離子與磷酸鹽結(jié)合形成沉淀進(jìn)行除磷.而有研究表明, 硫自養(yǎng)反硝化為半級(jí)動(dòng)力學(xué)模型, 其反應(yīng)速率與硫磺粒徑的大小及表面積有關(guān), 即粒徑越小反應(yīng)速率越大.同時(shí), 粒徑越小也越有利于硫與鐵的均勻混合, 提高填料的利用效率.因此, 如果采用更小粒徑的硫鐵填料必將使得反應(yīng)器的脫氮除磷能力得到大大提升.

　　綜上, 本研究基于二級(jí)出水的水質(zhì)特點(diǎn), 以硫磺、海綿鐵混合顆粒填料為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn), 采用硫磺粉、海綿鐵粉作為有效成分制備出一種新型硫鐵復(fù)合填料, 并將該種新型填料與顆粒混合填料進(jìn)行對比運(yùn)行, 探究其反硝化脫氮同步除磷性能; 同時(shí)結(jié)合高通量測序技術(shù)構(gòu)建16S rRNA克隆文庫, 對填料表面微生物種群結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析, 以期為低碳氮比條件下污水處理廠二級(jí)出水的深度脫氮除磷提供技術(shù)參考.