連續流反應器污水硝化過(guò)程中的N2O釋放

摘要：污水生物脫氮硝化階段是溫室氣體一氧化二氮（N2O）的重要釋放源。采用連續流反應器在2種進(jìn)水氨氮（NH4-N，低氮反應器60 mg/L和高氮反應器180 mg/L）濃度條件下馴化硝化菌，并研究了不同初始NH4-N濃度和不同初始亞硝酸鹽（NO2-N）濃度條件下所馴化硝化菌釋放N2O的特征。結果表明在反應器運行過(guò)程中2個(gè)反應器釋放N2O較少，均小于去除NH4-N濃度的0.01%；N2O的釋放均隨著(zhù)初始NH4-N濃度或初始NO2-N濃度的升高而增加；不同初始NH4-N濃度條件下，低氮反應器馴化硝化菌的N2O釋放率在0.51%~1.40%之間，高氮反應器馴化硝化菌在0.29%~1.27%之間；不同初始NO2-N濃度條件下，低氮反應器馴化硝化菌的N2O釋放率在1.38%~3.78%之間，高氮反應器馴化硝化菌在1.16-5.81%之間。

污水生物硝化反硝化脫氮工藝因其具有較好的經(jīng)濟性、高效性和可持續性等特點(diǎn)，現已普遍應用于城市污水處理。但污水生物脫氮在某些條件下會(huì )釋放較多的溫室氣體一氧化二氮（N2O）。N2O對溫室效應具有較強的影響，其溫室效應是二氧化碳的298倍，且在大氣中性質(zhì)十分穩定，生命周期長(cháng)達+)*年，進(jìn)入平流層后，會(huì )與臭氧作用生成NO或者NO2，導致臭氧層損耗，同時(shí)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧和酸雨等。目前，大氣中N2O濃度約為310*10-9，年增長(cháng)速率約為0.25%~0.31%；污水處理過(guò)程產(chǎn)生的N2O約占全球N2O排放總量的1.3%。因此，有必要研究污水處理過(guò)程中N2O的釋放特性，以期為N2O的控制提供參考。

Kampschreur等對污水處理過(guò)程中N2O釋放的相關(guān)研究進(jìn)行總結得到'在實(shí)驗室規模污水脫氮研究中有0%~95%的氮負荷會(huì )轉化為N2O釋放，而在實(shí)際規模的污水脫氮過(guò)程中約有0%~14.6%的氮負荷轉化為N2O釋放。有些研究表明，污水生物脫氮工藝中硝化階段是N2O釋放的主要來(lái)源。硝化過(guò)程中產(chǎn)生并釋放N2O的途徑主要包括羥胺生物或化學(xué)氧化和硝化菌反硝化。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

影響硝化過(guò)程釋放N2O的因素包括氨氮濃度（NH4-N）、溶解氧濃度（DO）、亞硝酸鹽濃度（NO2-N）以及動(dòng)態(tài)變化條件等。以往研究結果關(guān)于硝化階段N2O釋放占進(jìn)水氮負荷的比率，具有較大的變化范圍，如從0.1%到16%均有報道。所以，深入了解N2O在硝化過(guò)程中的釋放特性和相關(guān)影響因素，對控制污水處理過(guò)程中N2O的釋放具有重要的意義。

以往研究多以序批式反應器（SBR）馴化硝化菌，而以連續流反應器所馴化的硝化菌可能具有不同的動(dòng)力學(xué)特征和不同的N2O釋放特性。因此，本實(shí)驗以連續流反應器為載體，在不同進(jìn)水NH4-N濃度（60mg/l，低氮反應器，和180 mg/l，高氮反應器）條件下馴化硝化菌，進(jìn)而研究所馴化的硝化菌群在反應器運行條件下、不同初始NO2-N濃度條件下和不同初始N2O濃度條件下N2O的釋放特性。

1研究方法

1.1連續流實(shí)驗裝置及其運行條件

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