曝气器生产厂家同步硝化反硝化影响因素碳源

　　曝气器生产厂家同步硝化反硝化影响因素碳源

　　曝气器厂家同步硝化反硝化影响因素碳源。为了解城市污染河流水体有机碳源(COD)及溶解性有机质(DOM)在低氧(ρ(DO)=0.5～0.6 mg/L)条件下对同步硝化反硝化(SND)系统脱氮效率的影响，利用BM-Advance呼吸仪作为反应容器来模拟北运河的水体环境，并通过向水样中投加易生物降解有机碳源(乙醇) 、慢速可生物降解有机碳源(淀粉)和北运河水体DOM(腐殖酸和色氨酸)的方式来研究外加碳源和水体DOM(腐殖酸和色氨酸)对水体氮去除及转化的影响。结果表明:外加乙醇时，总氮去除率从49%(C/N为6.5)上升至72%(C/N为16); 外加淀粉时，反应时间内总氮去除率从25%(C/N为6.5)上升至59%(C/N为16);在模拟北运河水环境条件下，投加腐殖酸的反应器中总氮去除率为47.75%，腐殖酸可以作为很好的碳源促进SND过程，然而色氨酸则会加剧水体总氮的积累。由此可知，提高C/N可以加速同步硝化反硝化(SND)进程。

　　文章亮点

　　模拟北运河水环境条件，选用乙醇和淀粉作为有机碳源，研究不同COD/N对氮转化的影响。

　　选取类似于河流腐殖酸的纯腐殖酸和色氨酸两类有机质，研究DOM对氮转化的影响，为排入城市河流的污水前处理标准及河流水体氮污染控制和防治提供参考。

　　文章简介

　　采用BM-Advance呼吸仪(英国，Strathtox)作为反应器进行室内模拟实验(图1) 。

　　图1 呼吸仪实验装置示意

　　表1 反应器平均进水水质

　　通过投加易生物降解的有机碳源乙醇，模拟北运河水质C/N为6. 5时，NH4+-N和TN浓度随时间均出现下降，而NO3--N浓度前1 h变化不大，1 h后逐步上升，初始C/N为16时，NH4+-N和TN浓度表现出相似的下降趋势，TN 和NH4+-N的去除率为72%。NO2--N和NO3--N浓度无明显的变化。

　　不同形态氮转化的趋势差异性表明，外加有机碳源乙醇时，不同C/N对NO3--N和NH4+-N影响程度大于TN 和NO2--N。

　　图2 投加乙醇时，不同C/N对氮转化的影响

　　投加慢速生物降解有机碳源淀粉时，反应时间内，NH4+-N和TN降解速率均小于外加乙醇的反应器，反应整体趋缓。在投加慢速可生物降解有机碳源的情况下，可以通过提升C/N来加快反应进程。

　　图3 投加淀粉时，不同C/N对氮转化的影响

　　在相近碳源浓度下，乙醇、腐殖酸、色氨酸的硝化速率都比较高，但腐殖酸、色氨酸的硝化速率比较快，说明这两种天然水体中存在、人为活动也会产生的DOM，在SND 过程中对硝化有很好的促进作用。已有研究表明，经腐殖酸预处理后，亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性会得到提高，在一定程度上促进硝化反应平衡右移。

　　图4 投加DOM和有机碳源时NH4+-N浓度变化

　　4种碳源中，乙醇的总氮去除率最高，腐殖酸次之，色氨酸的去除率最低，易生物降解的碳源对TN的去除效果最好，水体中广泛存在的腐殖酸有利于TN去除; 但水体中的色氨酸会加剧TN积累。

　　重要结论

　　TN去除率随着C/N的增大而增大，投加易生物降解碳源乙醇时，TN去除率从49%(COD/N为6.5)上升至72%(COD/N为16) ; 投加慢速生物降解碳源淀粉时，反应时间内TN去除率从25%(C/N为6.5) 上升至59%(C/N为16) 。碳源不足是水体氮污染的重要原因，增加碳源投入，尤其是易生物降解有机碳源，可以提高SND效率，促进TN的去除。

　　乙醇、腐殖酸、色氨酸的硝化速率都能达到100%，而腐殖酸、色氨酸的硝化速率比较快，对硝化作用有更高效的促进效应。腐殖酸可以作为碳源促进TN的去除，加速SND进程; 色氨酸含氮丰富，可能在反应过程中释放出氮，造成NO3--N 的持续积累，阻碍SND进程。

　　北运河水体氮浓度超标受碳源不足的影响，在实际河流水污染预防中，可以根据水体DOM的组成，对排入河流的污水保留一定的碳浓度进行合理处置。

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