不同生長策略的硝化菌硝化過程中N2O的釋放特性試驗研究.pdf

1、采用不同氨氮濃度的模擬污水與不同運行模式馴化富集具有不同生長策略的硝化菌群，進(jìn)而研究不同運行模式、不同初始氨氮濃度和不同初始亞硝酸鹽濃度條件下N2O釋放特性;通過研究不同抑制劑條件對硝化菌釋放N2O的影響，確定了氨氧化過程中產(chǎn)生N2O的主因和產(chǎn)生途徑。為闡述硝化過程中N2O的產(chǎn)生機理及污水處理過程中控制溫室氣體的排放提供理論基礎(chǔ)。
　　 試驗污水水質(zhì):NaAC為:125mg/L，NH4+-N:60mg/L或180mg/L，NaH

2、CO3:1g/L或2.8g/L。四個反應(yīng)器的水力停留時間均為12h，污泥停留時間在20d左右。其中SBR反應(yīng)器的一個運行周期為4小時，進(jìn)水10min進(jìn)水量1.8L，混合曝氣（包括進(jìn)水）3h，沉淀35min，出水和閑置25min。
　　 對4個反應(yīng)器的氨氧化菌進(jìn)行FISH檢測試驗，結(jié)果表明，通過不同運行模式可馴化出具有不同生長策略的氨氧化菌群，SBR反應(yīng)器馴化出具有r-生長策略的Nitrosomonasoligotrophalin

3、eage硝化菌;連續(xù)流反應(yīng)器馴化出具有K-生長策略的Nitrosospiraspp硝化菌。
　　 分別測定了四個反應(yīng)器試運行期間的出水各物質(zhì)濃度，試驗結(jié)果表明，反應(yīng)器經(jīng)過60天的馴化，硝化效果良好，運行穩(wěn)定，出水無氨氮和亞硝酸鹽，氨氮去除率均在99％以上。氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌的硝化動力學(xué)試驗結(jié)果表明，活性污泥具有不同的硝化動力學(xué)參數(shù):低氮SBR反應(yīng)器活性污泥:半飽和常數(shù)K為2.41mg/L，最大反應(yīng)速率r為51.02mgN/

4、gVSS/h;高氮SBR反應(yīng)器活性污泥:K為6.75mg/L，r為83.33mgN/gVSS/h;低氮連續(xù)反應(yīng)器活性污泥:K為0.24mg/L，r為18.42mgN/gVSS/h;高氮連續(xù)反應(yīng)器活性污泥:K為0.31mg/L，r為31.06mgN/gVSS/h。
　　 反應(yīng)器運行周期試驗結(jié)果表明，反應(yīng)器運行過程中均有N2O的產(chǎn)生，SBR-60為1.8076mg/L,SBR-180為1.4077mg/L,CON-60為0.0050

5、mg/L,CON-180為0.0281mg/L;分別占進(jìn)水氨氮的3.01％、0.78％、0.007％和0.015％。運行模式的不同會影響N2O的累積釋放。連續(xù)流運行模式的的兩個反應(yīng)器周期中累積的N2O濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于SBR運行模式周期中累積的N2O濃度。
　　 活性污泥產(chǎn)生N2O的濃度都是隨初始進(jìn)水氨氮濃度的增加而增加，產(chǎn)生的N2O占反應(yīng)氨氮濃度的0.64％-2.32％、0.15％-0.55％、0.51％-1.40％和0.29％-1

6、.27％。N2O的釋放比和初始氨氮濃度具有良好的線性關(guān)系，低氮SBR反應(yīng)器活性污泥的關(guān)系式是rN2O-N/NH4-N=0.045CNH4-N-0.16(R2=0.99)，高氮SBR反應(yīng)器活性污泥的關(guān)系式是rN2O-N/NH4-N=0.01CNH4-N-0.052(R2=0.99)，低氮連續(xù)流反應(yīng)器活性污泥的關(guān)系式是rN2O-N/NH4-N=0.02CNH4-N+0.34(R2=0.85)，高氮連續(xù)流反應(yīng)器活性污泥的關(guān)系式是rN2O-N/

7、NH4-N=0.02CNH4-N+0.05(R2=0.99)。不同初始亞硝酸鹽試驗表明，活性污泥產(chǎn)生N2O的濃度都是隨初始進(jìn)水亞硝酸鹽濃度的增加而增加，產(chǎn)生的N2O占反應(yīng)氨氮濃度的1.67％-4.02％、0.89％-3.22％、1.38％-3.78％和1.16％-5.81％。N2O的釋放比和初始亞硝酸鹽濃度具有良好的線性關(guān)系，低氮SBR反應(yīng)活性污泥的關(guān)系式是rN2O-N/NH4-N=0.087CNO2-N+1.377(R2=0.97)，

8、高氮SBR反應(yīng)器活性污泥的關(guān)系式是rN2O-N/NH4-N=0.078CNO2-N+0.0593(R2=0.97)，低氮連續(xù)流反應(yīng)活性污泥的關(guān)系式是rN2O-N/NH4-N=0.12CNO2-N+1.48(R2=0.99)，高氮連續(xù)流反應(yīng)器活性污泥的關(guān)系式是rN2O-N/NH4-N=0.24CNO2-N+1.19(R2=0.99)。
　　 不同初始底物條件下N2O的釋放試驗和不同硝化抑制劑條件下N2O的釋放試驗結(jié)果表明，硝化菌的