曝氣器生產(chǎn)廠家同步硝化反硝化影響因素碳源

　　曝氣器廠家同步硝化反硝化影響因素碳源。為了解城市污染河流水體有機(jī)碳源(COD)及溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)在低氧(ρ(DO)=0.5～0.6 mg/L)條件下對同步硝化反硝化(SND)系統(tǒng)脫氮效率的影響，利用BM-Advance呼吸儀作為反應(yīng)容器來模擬北運(yùn)河的水體環(huán)境，并通過向水樣中投加易生物降解有機(jī)碳源(乙醇) 、慢速可生物降解有機(jī)碳源(淀粉)和北運(yùn)河水體DOM(腐殖酸和色氨酸)的方式來研究外加碳源和水體DOM(腐殖酸和色氨酸)對水體氮去除及轉(zhuǎn)化的影響。結(jié)果表明:外加乙醇時，總氮去除率從49%(C/N為6.5)上升至72%(C/N為16); 外加淀粉時，反應(yīng)時間內(nèi)總氮去除率從25%(C/N為6.5)上升至59%(C/N為16);在模擬北運(yùn)河水環(huán)境條件下，投加腐殖酸的反應(yīng)器中總氮去除率為47.75%，腐殖酸可以作為很好的碳源促進(jìn)SND過程，然而色氨酸則會加劇水體總氮的積累。由此可知，提高C/N可以加速同步硝化反硝化(SND)進(jìn)程。

　　文章亮點(diǎn)

　　模擬北運(yùn)河水環(huán)境條件，選用乙醇和淀粉作為有機(jī)碳源，研究不同COD/N對氮轉(zhuǎn)化的影響。

　　選取類似于河流腐殖酸的純腐殖酸和色氨酸兩類有機(jī)質(zhì)，研究DOM對氮轉(zhuǎn)化的影響，為排入城市河流的污水前處理標(biāo)準(zhǔn)及河流水體氮污染控制和防治提供參考。

　　文章簡介

　　采用BM-Advance呼吸儀(英國，Strathtox)作為反應(yīng)器進(jìn)行室內(nèi)模擬實(shí)驗(圖1) 。

　　圖1 呼吸儀實(shí)驗裝置示意

　　表1 反應(yīng)器平均進(jìn)水水質(zhì)

　　通過投加易生物降解的有機(jī)碳源乙醇，模擬北運(yùn)河水質(zhì)C/N為6. 5時，NH4+-N和TN濃度隨時間均出現(xiàn)下降，而NO3--N濃度前1 h變化不大，1 h后逐步上升，初始C/N為16時，NH4+-N和TN濃度表現(xiàn)出相似的下降趨勢，TN 和NH4+-N的去除率為72%。NO2--N和NO3--N濃度無明顯的變化。

　　不同形態(tài)氮轉(zhuǎn)化的趨勢差異性表明，外加有機(jī)碳源乙醇時，不同C/N對NO3--N和NH4+-N影響程度大于TN 和NO2--N。

　　圖2 投加乙醇時，不同C/N對氮轉(zhuǎn)化的影響

　　投加慢速生物降解有機(jī)碳源淀粉時，反應(yīng)時間內(nèi)，NH4+-N和TN降解速率均小于外加乙醇的反應(yīng)器，反應(yīng)整體趨緩。在投加慢速可生物降解有機(jī)碳源的情況下，可以通過提升C/N來加快反應(yīng)進(jìn)程。

　　圖3 投加淀粉時，不同C/N對氮轉(zhuǎn)化的影響

　　在相近碳源濃度下，乙醇、腐殖酸、色氨酸的硝化速率都比較高，但腐殖酸、色氨酸的硝化速率比較快，說明這兩種天然水體中存在、人為活動也會產(chǎn)生的DOM，在SND 過程中對硝化有很好的促進(jìn)作用。已有研究表明，經(jīng)腐殖酸預(yù)處理后，亞硝酸鹽氧化菌(NOB)的活性會得到提高，在一定程度上促進(jìn)硝化反應(yīng)平衡右移。

　　圖4 投加DOM和有機(jī)碳源時NH4+-N濃度變化

　　4種碳源中，乙醇的總氮去除率最高，腐殖酸次之，色氨酸的去除率最低，易生物降解的碳源對TN的去除效果最好，水體中廣泛存在的腐殖酸有利于TN去除; 但水體中的色氨酸會加劇TN積累。

　　重要結(jié)論

　　TN去除率隨著C/N的增大而增大，投加易生物降解碳源乙醇時，TN去除率從49%(COD/N為6.5)上升至72%(COD/N為16) ; 投加慢速生物降解碳源淀粉時，反應(yīng)時間內(nèi)TN去除率從25%(C/N為6.5) 上升至59%(C/N為16) 。碳源不足是水體氮污染的重要原因，增加碳源投入，尤其是易生物降解有機(jī)碳源，可以提高SND效率，促進(jìn)TN的去除。

　　乙醇、腐殖酸、色氨酸的硝化速率都能達(dá)到100%，而腐殖酸、色氨酸的硝化速率比較快，對硝化作用有更高效的促進(jìn)效應(yīng)。腐殖酸可以作為碳源促進(jìn)TN的去除，加速SND進(jìn)程; 色氨酸含氮豐富，可能在反應(yīng)過程中釋放出氮，造成NO3--N 的持續(xù)積累，阻礙SND進(jìn)程。

　　北運(yùn)河水體氮濃度超標(biāo)受碳源不足的影響，在實(shí)際河流水污染預(yù)防中，可以根據(jù)水體DOM的組成，對排入河流的污水保留一定的碳濃度進(jìn)行合理處置。

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