多級(jí)AO工藝脫氮及其N(xiāo)2O釋放特性研究.pdf

1、針對(duì)傳統(tǒng)污水處理工藝脫氮效率偏低和排放溫室氣體N2O的問(wèn)題，分別以乙酸鈉(SBR-A)和丙酸鈉(SBR-P)為外加碳源，研究不同運(yùn)行模式下碳源種類(lèi)、初始氮濃度和不同電子受體等對(duì)多級(jí)AO工藝脫氮性能的影響與N2O釋放特性，為控制氮排放和污水處理過(guò)程中N2O釋放的減量化提供理論依據(jù)。
　　以6h為一個(gè)運(yùn)行周期，污泥齡為20d時(shí)，在進(jìn)水COD濃度為200 mg/L、NH4+-N濃度為45 mg/L、PO43--P濃度為10 mg/L條件

2、下，SBR-A和SBR-P反應(yīng)器氮去除率分別為66.7％和67.1％，磷去除率分別為51.1％和28.9％。硝化過(guò)程中，SBR-A反應(yīng)器中NH4+-N氧化速率和NO3--N生成速率都比SBR-P反應(yīng)器高，SBR-A反應(yīng)器中NO2--N和N2O積累速率比SBR-P反應(yīng)器低。兩種碳源反應(yīng)器在硝化過(guò)程中N2O釋放因子均小于0.23％。在反硝化過(guò)程中，SBR-A的反硝化速率高于SBR-P，N2O釋放因子均較低。存在同時(shí)釋磷時(shí)，對(duì)SBR-A反應(yīng)器

3、的反硝化速率影響較小，而對(duì)SBR-P反應(yīng)器的反硝化活性影響較大，后者反硝化速率明顯低于無(wú)釋磷條件下的反硝化速率。通過(guò)高通量測(cè)序進(jìn)行菌群分析，發(fā)現(xiàn)以乙酸鈉和丙酸鈉為碳源的兩反應(yīng)器中均以Proteobacteria和Bacteroidetes門(mén)細(xì)菌為主，在屬水平上主要以Thauera、Dechloromonas、Bdellovibrio和Nitrospira等為功能菌。
　　對(duì)于SBR-A和SBR-P反應(yīng)器，在進(jìn)水COD濃度為200

4、mg/L、NH4+-N為45 mg/L、PO43--P為5 mg/L的條件下，周期由原來(lái)的6h降低為4h、污泥齡由原來(lái)的20d縮短到15d時(shí)，兩組反應(yīng)器對(duì)氮的去除率均達(dá)到72％，SBR-A和SBR-P反應(yīng)器對(duì)磷的去除效果分別達(dá)到97％和85.4％。硝化過(guò)程中，NO2--N積累速率隨著初始NH4+-N濃度的增加而升高，N2O積累速率和釋放因子也隨之升高。不同碳源條件下，SBR-A反應(yīng)器N2O釋放因子從0.40％顯著升高到2.57％，SBR

5、-P反應(yīng)器也從0.36％升高到1.40％。兩反應(yīng)器N2O積累速率隨著初始NO2--N濃度的增加而升高，SBR-A反應(yīng)器N2O釋放因子隨之從1.43％顯著升高到4.66％，SBR-P反應(yīng)器也從0.68％升高到2.08％。外源碳源反硝化過(guò)程中，當(dāng)以NO3--N為電子受體時(shí)，兩反應(yīng)器都出現(xiàn)明顯的亞硝酸鹽積累;SBR-A反應(yīng)器NO3--N反硝化速率、NO2--N積累速率和PO43--P釋放速率均明顯高于SBR-P反應(yīng)器，而N2O積累速率和釋放因

6、子均低于SBR-P反應(yīng)器;當(dāng)以NO2--N為電子受體時(shí)，SBR-A反應(yīng)器NO2--N反硝化速率、N2O積累速率和釋放因子均明顯高于SBR-P反應(yīng)器。內(nèi)源碳源反硝化過(guò)程中，當(dāng)以NO3--N為電子受體時(shí)，SBR-A反應(yīng)器NO3--N反硝化速率、PO43--P吸收速率、N2O積累速率和釋放因子都高于SBR-P反應(yīng)器;當(dāng)以NO2--N為電子受體時(shí)，SBR-A反應(yīng)器NO2--N反硝化速率和PO43--P吸收速率均高于SBR-P反應(yīng)器，而N2O積累

7、速率和釋放因子卻明顯低于SBR-P反應(yīng)器。
　　試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，第2種運(yùn)行模式下，SBR-A反應(yīng)器MLVSS由原來(lái)的1.61 g/L提高到2.09 g/L，SBR-P反應(yīng)器MLVSS由原來(lái)的1.64 g/L提高到2.35 g/L;兩個(gè)反應(yīng)器脫氮效率都比第1種運(yùn)行模式提高了5％;SBR-A反應(yīng)器磷去除率提高了45.9％，而SBR-P反應(yīng)器磷去除率提高了56.5％。硝化過(guò)程中，乙酸鈉對(duì)NOB活性的影響比丙酸鈉對(duì)NOB活性的影響小;反硝化