厌氧氨氧化工艺处理含海水污水的亚硝态氮抑制及反应动力学
2016-10-13于德爽齐泮晴魏思佳管勇杰
于德爽,齐泮晴,李 津*,魏思佳,管勇杰
厌氧氨氧化工艺处理含海水污水的亚硝态氮抑制及反应动力学
于德爽,齐泮晴,李 津*,魏思佳,管勇杰
(青岛大学环境科学与工程学院,山东 青岛 266071)
采用ASBR厌氧氨氧化反应器,在全海水条件下,通过固定进水NH4+-N 110mg/L,逐渐提高进水NO2--N的方式研究了NO2--N对厌氧氨氧化脱氮的影响及抑制动力学和脱氮过程动力学.结果表明:进水NO2--N浓度达到170mg/L时,厌氧氨氧化反应开始受到明显抑制, NH4+-N的去除率下降8.41%;修正的Logistic过程动力学研究结果显示,进水NO2--N低于151.49mg/L会促进厌氧氨氧化反应的进行,进水NO2--N高于170mg/L时开始抑制厌氧氨氧化反应的进行;Luong模型适合描述全海水条件下高浓度NO2--N对厌氧氨氧化脱氮效能的抑制动力学.Luong模型得到的最大基质转化速率(NRRmax)为0.53kg N/(m3·d),出水NO2--N半饱和常数(S)为0.10mg/L,净生长停止的出水NO2--N浓度(m)为338.22mg/L,Luong动力学常数()为0.41,相关系数为0.97801.
海水;厌氧氨氧化;亚硝态氮;抑制动力学;过程动力学
厌氧氨氧化是一种以NO2-为电子受体, NH4+为电子供体,依靠无机碳源自养,最终产生N2的生化反应[1].NH4+-N和NO2--N作为厌氧氨氧化菌的基质,但二者也会对厌氧氨氧化菌产生强烈的抑制作用[2-3],其中NO2--N的毒性作用更强[2,4].亚硝酸盐是很强的生物抑制剂,研究发现NO2--N对于厌氧氨氧化菌的抑制机理为过量亚硝酸盐抑制厌氧氨氧化关键酶(联氨脱氢酶)活性,造成代谢受阻,同时造成中间产物联氨积累而毒害细胞,由此形成双重抑制效应[4].研究发现进水NO2--N的浓度以及厌氧氨氧化菌在高NO2-- N环境下的暴露……
