缺氧环境下硫酸盐还原对反硝化过程影响的特性试验研究_魏华

8　黄小尤,梁志斌.富磷污泥直接机械脱水除磷.中国环保产业CEPI,2001.4:40.9　丁大勇,陈玉叶.污泥浓缩、脱水滤液除磷试验研究.工业水处理,2004.24(3):44～46.作者通讯处　曹国凭　063009　唐山市　河北理工大学市政与环境工程系2004-11-22收稿缺氧环境下硫酸盐还原对反硝化过程影响的特性试验研究＊魏　华　韩　芸　张晓明　王志盈(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安710055)摘要　对缺氧环境下硫酸盐还原对反硝化脱氮过程影响进行了试验研究。试验结果表明:和单纯的热力学和动力学分析不同,在硫酸盐和硝酸盐同时存在的生物脱氮体系中,具备着反硝化和硫酸盐还原同时进行的环境条件。缺氧环境下硫酸盐还原过程影响了反硝化脱氮效果和反硝化历程,即硫酸盐初始浓度越高,硝氮的去除率越低,当硫酸盐浓度从0mgL增加到2000mgL时,脱氮效率从100%降低到81.4%,脱氮速率从6.428mgL·min降低到4.04mgL·min,并且发现在硫酸盐影响下的反硝化过程出现了氨氮积累的现象。本研究结果对富含硫酸盐的有机废水生物处理有指导意义。关键词　硫酸盐还原　反硝化历程　氨氮积累　缺氧环境　　　　　　　　＊国家自然基金资助项目(50178059)1　引言硫酸盐在水中的存在很普遍,一般的河流水体中硫酸根的浓度为5～40mgL。有些湖泊可达100mgL。工业污水中硫酸盐浓度随着生产过程的不同而不同,有时甚至可高达8000～10000mgL。城市污水的硫酸根浓度一般<25mgL。处理含高硫酸盐的有机污水时,常采用缺氧好氧交替环境以实现同时脱氮的目标,在此过程中经常发现反硝化效果降低的现象。本研究进行了热力学和动力学分析以及反应条件分析并在缺氧好氧交替运行的SBR中进行了硫酸盐还原对硝酸盐反硝化影响试验研究。初步探讨和分析了硫酸盐还原对反硝化影响的特点。2　反应热力学和动力学分析为了预测在同一体系中,缺氧条件下有机物氧化、硫酸盐还原以及硝酸盐反硝化能否同时发生,拟从反应热力学的角度进行分析。碳源物质在缺氧环境中首先被转化为丙酮酸,再经TCA循环后某部分用于产生细胞物质,部分分解为CO2和H2O。McCarty认为[1]该过程的总能量变化为:ΔGS=ΔGPξn+ΔGPCξ(1)式中　ΔGS———碳源物质经分解代谢转化为细胞物质的能量变化;　　　ΔGP———