污水生物脫氮中進水碳氮比對N2O釋放的影響及其減量化控制.pdf

1、目前水體富營養(yǎng)化問題日漸突出,污水生物脫氮技術得到快速發(fā)展,但此過程中會產生N2O。N2O是一種重要的溫室氣體,溫室效應能力是CO2的310倍,并以每年0.25%的速度持續(xù)增長,對全球環(huán)境及其氣候變化有重要影響。N2O還能消耗臭氧,破壞臭氧層,嚴重影響自然生態(tài)系統(tǒng)、威脅人類生存。已有研究表明,污水生物脫氮是N2O釋放的重要人為源。研究污水生物脫氮系統(tǒng)中污染物去除效果和N2O釋放具有重要意義。
　　本文基于缺氧-好氧SBR反應器,研

2、究了不同進水碳氮比(1.2、3.5、6.8、9.2、12.9)對污染物去除效果、N2O釋放的影響,并結合微生物的群落結構研究了微生物群落和N2O釋放的相關性。試驗結果表明:(1)在缺氧-好氧SBR反應器穩(wěn)定運行后,進水碳氮比對COD去除效果影響不大,但是當進水碳氮比小于6.8時氨氮、總氮和總磷的去除率遠遠低于進水碳氮比大于6.8時。(2)進水碳氮比對N2O釋放有重要的影響,當進水碳氮比低于6.8時N2O釋放量遠遠小于當進水碳氮比大于6.

3、8時,進水碳氮比為6.8時釋放量最大,且隨著進水碳氮比的升高而下降。(3)系統(tǒng)內N2O的釋放主要集中在好氧段,缺氧段幾乎無N2O的釋放。(4)利用PCR-DGGE等分子生物學技術分析N2O的釋放和微生物群落結構的關系可知:好氧段的N2O釋放主要來源于以Nitrosomonas屬為主體的硝化細菌的反硝化作用。不同進水碳氮比條件對氨氧化細菌群落結構有重要影響,對反硝化細菌群落結構影響不明顯。
　　由于我國城市污水進水碳氮比較低,因此,

4、基于進水碳氮比對污染物去除效果和N2O釋放影響的結果,研究了低進水碳氮比(C/N=3.3)下不同運行工況的污水生物脫氮系統(tǒng)(瞬時進水A/O SBR系統(tǒng)、瞬時進水A/O/A/O SBR系統(tǒng)、分段進水A/O/A/O SBR系統(tǒng))中污染物的去除效果和N2O的釋放情況,在低進水碳氮比條件下保證污染物去除效果并減少N2O的釋放量,實現(xiàn)減量化。最終結果表明,瞬時進水A/O/A/O SBR系統(tǒng)(外加碳源)有最好污染物去除效果,COD、氨氮、總氮、總磷

5、的去除率分別為:87.91%、94.36%、70.38%和94.51%。瞬時進水A/O SBR系統(tǒng)、瞬時進水A/O/A/O SBR系統(tǒng)(外加碳源)、分段進水A/O/A/OSBR系統(tǒng)中N2O釋放量分別為:15.373mg、6.084mg和17.076mg;N2O-N轉化率分別為:15.51%、5.77%和17.3%。瞬時進水A/O/A/O SBR系統(tǒng)(外加碳源)的N2O釋放量和NEO-N轉化率最小,因此這種運行工況是一種切實可行的減量化策