优化后反硝化系统在高及环境下脱氮及N2O释放特征
2020-08-03赵红梅仇潇洒薛晓燕张莉平
赵红梅,仇潇洒,薛晓燕,张莉平
(1.长安大学 建筑工程学院,陕西 西安 710061;2.住房与城乡建设部 给水排水重点实验室,陕西 西安710061;3.长安大学 环境科学与工程学院,陕西 西安710054;)
N2O作为一种能引起温室效应、臭氧层空洞和酸雨等问题的气体物质[1-2],其产生和排放得到了众多关注.在污水生物脱氮过程中有0.05%~25%的含氮化合物会转化为N2O释放到大气中[3],且生物脱氮的硝化和反硝化过程均会产生N2O[4].现有对硝化和反硝化过程中N2O产生机制的研究结果显示,硝化过程N2O的产生机制较反硝化过程复杂,主要与不稳定中间物(NH2OH、NOH)的化学氧化和分解以及自养菌的反硝化作用等有关[8].而反硝化过程N2O的生成量可占总生成量的20%[5],也不容忽视.

1 材料与方法
1.1 试验装置
缺氧反硝化污泥的培养采用SBR反应器,试验装置图见图1(a).反应器有效容积为6 L,高35 cm,内径20 cm,采用水浴加热,温度维持在26±2℃.每周期进水2L,进出水量和进出水时间由液位继电器和时控装置控制,反应阶段采用JJ-1型电动搅拌器进行搅拌,转速为110 rpm.SBR反应器每周期3 h,其中进水2 min,搅拌反应140 min,沉淀30 min时间,排水3 min,静置5 min.批式试验采用容积为3 L的圆柱形反应器,搅拌转速为110 rpm,试验温度为26±2℃.试验装置图见图1(b).

图1 试验装置图Fig.1 Schematic diagrams of experimental systems
1.2 试验污泥

反应器接种污泥取自西安市第四污水处理厂A2/O工艺系统,初始污泥浓度为5 200 mg/L,SV30为33%,SVI为63.81,反应器稳定后污泥浓度为5 300 mg/L,SV30为40%,SVI为78.4.

表1 人工配制废水组分及浓度
1.3 批式试验及方法

1.4 分析项目与测定方法

溶解态N2O采用丹麦Unisence微电极系统测定,微电极系统矫……