游離氨(FA)和游離亞硝酸(FNA)對亞硝酸鹽氧化菌(NOB)活性的影響試驗研究.pdf

1、生物脫氮技術(shù)是去除污水中氮污染的主要途徑之一，其主要包括傳統(tǒng)生物脫氮和短程生物脫氮，與傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)相比，短程生物脫氮技術(shù)在曝氣量和碳源投加量節(jié)省方面處于明顯優(yōu)勢，因此短程生物脫氮技術(shù)是目前研究生物脫氮技術(shù)的熱點。生物脫氮硝化過程的順利實現(xiàn)主要是通過氨氧化菌(AOB)和亞硝酸氧化菌(NOB)兩種菌屬的氧化作用，利用兩類菌屬的生理特性差異，通過外部環(huán)境條件的控制，可以有效的將硝化過程控制在亞硝化階段，從而達到實現(xiàn)短程硝化的目的。研究表明

2、，游離氨(FA)和游離亞硝酸(FNA)對NOB活性均存在抑制作用。目前，關(guān)于FA和FNA對NOB活性的抑制研究主要是在溫度和pH值恒定，通過改變進水NO2--N濃度和NH4+-N濃度，進而實現(xiàn)不同的FA和FNA濃度，進一步研究FA和FNA對NOB活性的影響，也有研究是在AOB和NOB均存在的情況下，研究FA和FNA對NOB活性的抑制影響。但缺乏在溫度、pH值和NO2--N濃度或者NH4+-N濃度均變化的情況下，研究FA和FNA對NOB活

3、性的影響研究。
　　采用模擬廢水，控制適宜NOB生長的環(huán)境條件，實現(xiàn)NOB的培養(yǎng)富集，主要獲得以下結(jié)論:
　　(1)整個試驗過程獲得良好的NO;-N氧化效果。在SBR系統(tǒng)中采用恒定曝氣量的方式，隨著硝化開始NO2--N濃度的逐漸增加(10～700 mg/L)，每個周期硝化結(jié)束NO;-N濃度均低于9.8 mg/L，平均值均小于4.8 mg/L，NO2--N氧化率均大于97.5％，平均值均大于98.6％;
　　(2) NO

4、2--N氧化量始終大于或等于NO3--N產(chǎn)生量。隨著硝化開始NO2--N濃度的逐漸升高，NO2--N氧化量和NO3--N產(chǎn)生量均呈升高變化趨勢，其值分別由11.2 mg/L和10.1 mg/L逐漸升高至696.1 mg/L和645.2 mg/L，η值始終在1～1.3范圍內(nèi);
　　(3)NOB活性先維持不變后逐漸升高。隨著硝化開始NO2--N濃度的逐漸升高，NiOR值和NaPR值均呈先維持平穩(wěn)后逐漸升高的變化趨勢，其值分別由11.3

5、 mg/(L·h)和10.1mg/(L·h)逐漸升高至112.1 mg/(L·h)和103.4 mg/(L·h);
　　(4)維持曝氣量恒定，以NaNO2為唯一能源，通過改變進水NO2--N濃度梯度，經(jīng)過周期的運行，系統(tǒng)可以實現(xiàn)NOB的富集。在整個典型周期內(nèi)，NO2--N濃度與系統(tǒng)反應(yīng)時間呈線性關(guān)系，其相關(guān)度R2為0.997，根據(jù)Monod方程，可判斷此反應(yīng)為零級反應(yīng)，可進一步表明在此典型周期內(nèi)，NO2--N降解速率始終以最大速率

6、進行降解。
　　基于NOB成為優(yōu)勢菌的活性污泥為研究對象，進水采用模擬廢水，控制適宜條件，考察FNA對NOB的活性的抑制影響，主要獲得以下結(jié)論:
　　(1)低FNA濃度(FNA=0.004 mg/L～0.178 mg/L)下，F(xiàn)NA對NOB的硝化性能具有促進作用，當FNA濃度為0.191 mg/L時，F(xiàn)NA開始抑制NOB的硝化性能，并且隨著FNA濃度的升高，F(xiàn)NA對NOB的硝化性能的抑制作用更加明顯，當FNA=0.702 m

7、g/L時，NOB硝化性能被完全抑制;
　　(2)低NO2--N濃度(8.95 mg/L～1993.2 mg/L)下，NO2-N對NOB活性具有促進作用，在NO2--N濃度升高至2738.8 mg/L時，NOB活性開始被抑制，隨著NO2--N濃度進一步升高至6274 mg/L時，NOB活性并未被完全抑制;
　　(3) NO2--N并不是NOB的基質(zhì)底物，F(xiàn)NA才是NOB真正的基質(zhì)底物;
　　(4)基質(zhì)抑制動力學(xué)模型Luo

8、ng模型更加適合描述FNA對OUR和SOUR的抑制動力學(xué)影響;基質(zhì)抑制動力學(xué)模型Han-levanspiel模型更加適合描述FNA對SNaPR和SNiOR的抑制動力學(xué)影響;
　　(5) OUR、SOUR、SNaPR和SNiOR均可表征NOB活性的變化規(guī)律;
　　基于以NOB成為優(yōu)勢菌的活性污泥為研究對象，進水采用模擬廢水，控制適宜條件，考察FA對NOB的活性的抑制動力學(xué)影響，主要獲得以下結(jié)論:
　　(1)整個試驗過程中

9、，每個周期NH4+-N濃度始終維持不變，系統(tǒng)活性污泥中不存在AOB;
　　(2) NH4+-N并不能對NOB活性產(chǎn)生影響，F(xiàn)A才是對NOB活性產(chǎn)生影響的因素;
　　(3)在低FA濃度（FA=0 mg/L～3.41 mg/L）下，F(xiàn)A既不能抑制也不能促進NOB的活性，而在FA濃度為4.39 mg/L時，F(xiàn)A開始對NOB的活性產(chǎn)生抑制作用，當FA濃度升高至22.21 mg/L時，F(xiàn)A對NOB的活性完全抑制;
　　(4) V