O-,2--NO-,2-條件下的氨氧化動力學(xué).pdf

1、用普通活性污泥經(jīng)過120d富集，得到好氧氨氧化菌濃度提高300倍的好氧氨氧化菌混培物，通過呼吸儀測量好氧氨氧化菌產(chǎn)率系數(shù)fs,ns為0.2262mgXnsCOD生產(chǎn)/mgNH4+-NOD氧化，亞硝酸鹽氧化菌產(chǎn)率系數(shù)fs,nb為0.2314mgXnbCOD生產(chǎn)/mgNO2--NOD氧化，用COD定量表示混培物中的自養(yǎng)菌菌量。加入24μMNaN3抑制NO2--N氧化，建立氨氧化反應(yīng)動力學(xué)方程；加入10mg·L-1ATU抑制NH4+-N氧化，

2、建立亞硝酸鹽氧化反應(yīng)動力學(xué)方程；不加任何抑制劑建立完全硝化反應(yīng)動力學(xué)方程。 在不同組成的NO2/O2/CO2混合氣體下進(jìn)行批試驗(yàn)，研究NO2對好氧氨氧化菌氨代謝能力的影響。擬合厭氧、好氧狀態(tài)下好氧氨氧化菌的氨氧化速率，建立了多種條件下的氨氧化動力學(xué)方程。 (1)在無分子氧時，NO2提供化合態(tài)的氧，好氧氨氧化菌發(fā)生了基于NO2的厭氧氨氧化，并生產(chǎn)NO。當(dāng)NO2濃度為25ppm時，厭氧氨氧化速率達(dá)到最大值0.063mgN

3、OD·mgCOD-1·h-1。結(jié)合Monod方程建立多組分動力學(xué)模型，得到了基于NO2的厭氧氨氧化抑制動力學(xué)參數(shù)：NO2半飽和常數(shù)0.6973umo1·L-1和抑制常數(shù)1.8561umol·L-1；最大氨氮降解速率0.1343mgNOD·mgCOD-1·h-1。 (2)在微量NO2氣體中加入少量氧氣后，氨氧化速率比之厭氧狀態(tài)下有明顯提高，最大氨氧化速率出現(xiàn)在50ppmNO2/2﹪O2條件下，為0.1982mgNOD·mgCOD

4、-1·h-1。相同濃度的NO2條件下，隨著O2濃度的增加，氨氧化速率顯著增大，微量NO2/2﹪O2時氨氧化速率變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：NO2/2﹪O2時NO2一部分參與好氧氨氧化代謝、一部分參與厭氧氨氧化代謝，基于NO2的厭氧氨氧化與好氧氨氧化發(fā)生了協(xié)同耦合。 (3)微量NO2/21﹪O2條件下，氨氧化速率比2﹪O2條件下繼續(xù)大幅度提高，最大氨氧化速率出現(xiàn)在100ppmNO2/21﹪O2條件下，為0.4771mgNOD·mgCOD

5、-1h·-1，這是無NO2時連續(xù)曝氣條件下氨氧化速率0.104mgNOD·mgCOD-1·h-1的4.67倍。表明NO2對好氧氨氧化具有十分明顯的強(qiáng)化作用。基于NO2/21﹪O2條件下得到好氧氨氧化速率實(shí)測結(jié)果，建立了NO2強(qiáng)化氨氧化的動力學(xué)方程，提出了好氧氨氧化的NO2強(qiáng)化函數(shù)的概念。 (4)由氨氧化菌代謝NO2產(chǎn)生NO對微生物的強(qiáng)烈毒性作用，NO2強(qiáng)化作用具有典型的抑制型動力學(xué)方程特征。基于實(shí)測結(jié)果，確定了強(qiáng)化函數(shù)的NO2