好氧颗粒污泥同步硝化反硝化脱氮过程中N2O的产生阮文权

　第23卷第4期2004年7月　　　　　　　无锡轻工大学学报JournalofWuxiUniversityofLightIndustry　　　　　　Vol.23　No.4Jul.　2004　:1009-038X(2004)04-0037-04　　:2003-09-15;　:2003-11-18.:(1966-),,,,.好氧颗粒污泥同步硝化反硝化脱氮过程中N2O的产生阮文权,　陈坚(江南大学生物工程学院,江苏无锡214036)　:对同步脱氮过程中影响N2O产生的条件进行了研究.结果表明,由于受反硝化反应影响,COD/NH+4—N比值为2,3时产生较多的N2O,分别为15mg/L和25mg/L;而比值为4,5时N2O生成量较少.同样,较高的溶氧质量浓度(3,4mg/L)减小了颗粒污泥内部的反硝化区域,反应产生较多的N2O,控制DO质量浓度在1～2mg/L,有利于减少N2O的排放.脱氮过程中添加NO-2—N和NO-3—N,反应产生大量的N2O,最多可以达到75mg/L.实验发现,NO-2—N较NO-3—N更易形成N2O.:硝化;反硝化;溶解氧;颗粒污泥:X703:ATheGenerationofN2OwithSNDAerobicGranularSludgeRUANWen-quan,　CHENJian(SchoolofBiotechnology,SouthernYangtzeUniversity,Wuxi214036,China)Abstract:TheeffectingconditionsintheproductionofN2Owerestudiedinthisstudy.WithlowCOD/NH+4—N(2and3),thereactionofdenitrificationwasrestricted.AmountofN2Owasgeneratedduringthenitrogenremovalprocess,andtheconcentrationsreached15and25mg/Lrespectively.However,thereweresmallamountsofN2OproducedwhileCOD/NH+4—Nwas4and5.WithhighDOconcentration(3,4mg/L)inbroth,theactivityofdenitirificationmicroorganismwasaffected,andtherewasmoreN2Oproducedinthereaction.ItwasbenefittominimizetheproductionofN2OwithDOat1～2mg/L.AddingNO-2—NandNO-3—Nduringreaction,N2Owasproducedlargely,andtheconcentrationreachedamaximumof75mg/L.UsingNO-2—N,N2OwasproducedeasierthanusingNO-3—N.Keywords:nitrification;denitrification;dissolvedoxygen;granule-sludge　　N2O,(0.25%),CO2200～300.N2O[1,2].199712,N2O.N2O,N2O[3,4].,,,,[3].,.,(SimultaneousNitrificationandDenitrification,SND)[4,5].,.SNDN2O,.1　材料与方法1.1　(1),10cm,1.5L,1.0L,300mL.(25℃),6h,pH.(SBR),,、,30min.1　SNDFig.1　SchematicdiagramofSNDaerobicgranularsludge1.2　1.2.1　接种颗粒污泥　.MLVSS/MLSS=0.7,MLSS8g/L,SV25%,SVI34mL/gMLSS.1.2.2　实验用水　,:400～1200mg/L,NH+4—N50～200mg/L,Na-Cl1g/L,CaCl20.04g/L,MgSO40.25g/L,NaH-CO31.2g/L,KH2PO41.3g/L1mL.NH+4—N.(g/L):EDTA1.5,CoCl2·6H2O0.24,CuSO4·5H2O0.25,NiCl·6H2O0.19,ZnSO4·7H2O0.43,MnCl2·4H2O0.99,NaMoO4·2H2O0.22,H3BO30.014,1.1.3　,COD,NH+4—N,NO-2—N,NO-3—N,pHCOD.:pHpHS-3(),(:-);COD[6],NH+4—N[6],NO-2—NN-(1-)-[6],NO-3—N[6].N2O.:,10s,,N2O.N2O(GC-8AShimazu,Japan),ECD,(PorapakQcolumn,2.6mm×3.0m),N2.2　结果与讨论2.1　N2O2.1.1　COD/NH+4—N的影响　COD/NH+4—NN2O.COD/NH+4—N2,3,4,5,200mg/L,COD,3mg/L.2COD/NH+4—N,N2O.,COD/NH+4—N,N2O.COD/NH+4—N4～5,N2O,5mg/L;COD/NH+4—N23,N2O,25mg/L15mg/L.COD/NH+4—N,NH+4—N,COD,,NH+4—N,NO-3—N,NO-2—N,N2O.,38无　锡　轻　工　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　第23卷　,COD,.,COD/NH+4—N,,,N2O.,COD/NH+4—N(15～30),N2O.,,200～400mg/L.COD/NH+4—N,,N2O.2　COD/NH+4—NN2OFig.2　TheeffectofdifferentCOD/NH+4—NonN2Oproduction2.1.2　DO对N2O产生的影响　DON2O.COD600mg/L,200mg/L,DO1,2,3,4,N2O3.3　DON2OFig.3　TheeffectofdifferentDOonN2Oproduction　　3,DON2O.DO2,N2O,2mg/L.,N2O.DO3,4,N2O16mg/L33mg/L.,,N2ODO,.,DO.,,,,.DO,,,N2O.DO,,.,N2O.N2O,.,1～2mg/L,N2O.2.2　、N2O2.2.1　N2O的生成　[7,8],N2O.NO-2—NNO-3—NN2O.,NO-2—NNO-3—NN2O.NO-2—NNO-3—NNO-2—NNO-3—N.NO-2—NNO-3—N2h(100mg/L).COD500mg/L,150mg/L,2mg/L,6h,N2O.　　4NO-2—N,NO-3—NNO-2—N,NO-3—NN2O.,2hNO-2—NNO-3—N,N2O,NO-2—NNO-3—N.N2O5mg/L,NO-2—NNO-3—NN2O3h75mg/L,.,N,N2O.4,,NO-2—NN2ONO-3—N.NO-2—NN2O,NO-3—NNO-2—N,N2O,N2O.39　第4期阮文权等:好氧颗粒污泥同步硝化反硝化脱氮过程中N2O的产生4　NO-2—N,NO-3—NN2OFig.4　TheeffectofNO-2—NandNO-3—NonN2Oproduction2.2.2　硝酸盐和亚硝酸盐在N2O产生过程中的变化　52NO-2—N,NO-3—N.5,NO-2—NNO-3—NN2O,NO-2—N,NO-3—NN2O.5NO-2—NNO-3—N4N2O,,N2ONO-2—NNO-3—N.5,NO-2—NNO-3—N,NO-2—N,N2ONO-3—N,NO-2—NN2O.5　NO-2—NNO-3—NNO-2—NNO-3—NFig.5　ThechangingcurveofNO-2—NandNO-3—NwhenaddingNO-2—NandNO-3—Nduringre-action　　6NO-2—NNO-3—NNO-2—N.6,NO-2—N,NO-2—N,NO-3—N,NO-2—N.NO-3—NNO-2—N,NO-2—NN2O,N2O.6　NO-2—NNO-3—NNO-2—NFig.6　ThechangingcurveofNO-2—NwhenaddingNO-2—NandNO-3—Nrespectivelyduringre-action3　结　论,N2O.COD/NH+4—N,N2O,,COD/NH+4—N,N2O.,COD,COD/NH+4—N4,5,N2O;,,,,DO,N2O.DO1～2mg/L,N2O.NO-2—NNO-3—N,N2O.NO-2—NNO-3—N,N2O,N2ONO-2—NNO-3—N.NO-2—NN2O,NO-3—NNO-2—N,N2O,NO-2—NN2O.(下转第64页)40无　锡　轻　工　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　第23卷　,.:400U,pH5.0～5.5,30℃,8h;()0.01～0.05g/dL,8h,1～4℃.30.2%.:[1]JONGWonYun.Fructooligosaccharides—Occurrence,preparationandapplication[J].EnzymeandMicrobialTechnol,1996,19:107-117.[2],,.[J].,1996,(1):1-6.[3],,.[J].,2000,1(1):1-4.[4].()[M].:,1998.[5],,.[M].:,1987.[6].[M].:,1984.[7].[D].:,1992.[8]HidemasaHidaka,MasaoHirayama,NaomiSumi.AFructooligosacchride-producingenzymefromaspergillusnigerATCC20611[J].AgricBiolChem,1988,52(5):1181-1187.[9],.[J].,2002,23(1):17-19.[10]Chung-JenChiang,Wen-ChienLee.Immobilizationofβ-fructofuranosidasesfromaspergillusonmethacrylamide-basedpoly-mericbeadsforproductionoffructooligosaccharides[J].BiotechnolProg,1997,13:577-582.(责任编辑:杨萌)(上接第40页):[1]StuvenR,BockE.NitrificationanddenitrificationasasourceforNOandNO2productioninhigh-strengthwastewater[J].WatRes,2001,35(8):1905-1914.[2]GarridoJM,CamposJL,LemaJM.Nitrousoxideproductionbynitrifyingbiofilmsinabiofilmairliftsuspensionreactor[J].WatSciTech,1997,36(1):157-163.[3]MoriyamaK,SatoK,HaradaY,etal.Simultaneousbiologicalremovalofnitrogenandphosphorususingoxic-anaerobic-oxicprocess[J].WatSciTech,1990,22(7～8):61-66.[4]MasudaS,WatanabeY,IshiguroM.Biofilmproertiesandsimultaneousnitrificationanddenitrificationinaerobicrotatingbio-logicalcontactors[J].WatSciTech,1991,23:1355-1363.[5]Kokuf