污水生物脱氮过程中N2O的诱因诊断与减量控制

氧化亚氮是一种强力的温室气体，目前已经证实污水生物脱氮过程为氧化亚氮的又一重要产生源。针对目前污水生物脱氮过程中N2O的产生机理尚未明确，且无有效减量方法等问题，以城市污水处理厂中涉及到的两种典型废水- - 城市污水和污泥消化上清液为研究对象，对传统生物脱氮和短程生物脱氮过程中N2O产生问题进行研究，包括处于不同环境条件及不同运行操作条件下N2O的产量及产率问题，明确各工艺产生N2O的主要阶段；同时，对上述脱氮工艺中，关键性硝化菌和反硝化菌的N2O产生能力和途径进行研究，以探索实际废水处理过程中N2O产生的底物、产生途径和诱导N2O产生的条件等。在此基础上，通过采用改变各工艺的运行操作方式等方法，寻求出N2O减量控制的方法。本项目的研究成果不但能够为城市污水处理厂中N2O的诱因诊断提供依据和方法，而且为从本质上控制N2O产生提供有力的科学依据。

氧化亚氮是一种强力的温室气体，目前已经证实污水生物脱氮过程为氧化亚氮的又一重要产生源。针对目前污水生物脱氮过程中N2O的产生机理尚未明确，且无有效减量方法等问题，以城市生活污水和高氨氮废水为研究对象，采用序批式反应器对传统生物脱氮和短程生物脱氮过程中N2O产生问题进行研究。通过试验研究发现，抑制污水处理硝化反硝化反应过程的因素（如盐度、亚硝酸盐等）是诱发污水处理过程N2O产生的主要原因，取得以下研究进展：. （1）本项目发现DO浓度对亚硝态氮反硝化过程中还原速率和N2O释放量具有重要的影响。DO=0.0 mg/L~0.7 mg/L，DO浓度越高，其对反硝化过程的抑制越强烈，N2O释放量越高；还进一步研究了不同溶解氧及亚硝化率对反硝化过程中N2O释放的影响，处于不同环境条件及不同运行操作条件下N2O的产量及产率等问题。 . （2）本项目研究了盐度耦合FNA对短程反硝化过程中N2O还原的影响。盐度越高，N2O的积累量越大，盐度冲击影响N2O的生成速率；得出了不同盐度下，FNA对N2O还原的临界抑制浓度。. （3）本项目开展了亚硝酸盐对聚磷菌反硝化除磷代谢及N2O产生的影响，发现延长缺氧搅拌时间可降低以亚硝酸为电子受体缺氧吸磷过程中产生的N2O；研究了进水亚硝态氮负荷及进水方式对系统N2O释放量影响。进水负荷增加，N2O释放量增加。. （4）碳源是短程脱氮反硝化过程N2O产生的重要因素。N2O释放随着COD/N的增加而降低。. （5）在前期N2O释放诱因的研究基础上，通过采用分段进水的运行操作方式等方法，实现了N2O的减量控制。近期构建了复合一体化短程硝化厌氧氨氧化工艺，根据在线监测的DO、pH、NH4+、NO2-变化规律等，深入研究工艺不同环境条件和运行条件下，氮素变化情况和N2O产生情况；初步确定了工艺稳定运行调控策略和N2O减排方法。. 本项目的研究成果不但能够为城市污水处理厂中N2O的诱因诊断提供依据和方法，而且为从本质上控制N2O产生提供有力的科学依据。