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随着中国经济的快速发展,近年来大量的氮、磷排入水体引起严重的水体富营养化,导致水质恶化以至湖泊退化,严重时造成水体黑臭。我国大约有25%的湖泊都受到不同程度富营养化的影响。因此,研究和开发出高效、经济的生物脱氮技术已成为当前研究的热点。通过采用某钢铁厂含氮废水,利用曝气生物滤池工艺,研究了曝气生物滤池的启动与挂膜,并对影响反硝化脱氮的因素(溶解氧、碳氮比、pH、温度等)进行详细的分析研究。结果表明,利用含反硝化菌的富集菌液进行挂膜,16 d基本完成挂膜,脱氮率大于90%。当溶解氧较低时(DO为1.5～4.2 mg/L),随着溶解氧的增大,反硝化效率提高。其中,以DO为3.5 mg/L时的效果最好,脱氮率为95.4%。随着曝气量继续增加,脱氮率有所下降,当DO为8.0 mg/L时,脱氮率仍有44.8%。可推断系统中有好氧反硝化菌,存在以硝态氮和O2作为电子受体的好氧反硝化现象。随着碳氮比(COD/N)增大,反硝化效果提高。当COD/N为6～7时,基本能够满足反硝化所需碳源。此时脱氮率大于93%,亚硝态氮在整个反应过程中几乎没有积累,COD去除率在85%左右。碳源种类对反硝化影响存在差异。其中,以葡萄糖和乙醇作为外加碳源时效果最佳,脱氮率分别是92.9%、95.8%,几乎没有亚硝酸的积累(最高时不超过0.25 mg/L)。乙酸钠做碳源时有亚硝酸的积累,最高达5.79 mg/L,积累率为0.96%。当不投加外部碳源时(内碳源),通过内源呼吸代谢作用进行反硝化效果最差,脱氮率仅有18.8%。将系统的温度控制在22.5℃~33.1℃的范围内将产生比较好的脱氮效果。反硝化最佳pH值为7.0~8.0。研究发现,在反硝化过程中pH不断上升直至反硝化结束,转而持续下降出现拐点;ORP则减速下降,当反硝化结束时保持不变。改变起始pH值、初始硝酸盐的浓度,ORP、pH值的变化规律基本一致,ORP变化曲线、pH变化曲线上出现特征点,出现的时间也很相近。因此,可以通过pH和ORP的变化规律判断反硝化的结束。将反应器内的反硝化菌经选择性培养基初筛,好氧反硝化复筛,得到菌种X1,为短杆菌,革兰氏阴性菌,经16S rDNA序列同源性分析,结合生理生化分析,该菌与恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)最为相似。