短程与全程硝化反硝化过程中N_2O产量比较_于德爽

短程与全程硝化反硝化过程中N2O产量比较于德爽,李津,陆婕(青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛266071)摘要:采用序批式活性污泥反应器(SBR)对生活污水短程及全程硝化反硝化过程中N2O的产生量进行了考察。结果表明,在进水氨氮浓度相同且不限制DO的条件下,全程硝化反硝化过程中N2O的总产生量为短程硝化反硝化的2倍左右;硝化类型不会影响反硝化过程对溶解性N2O的还原,无论以NO-2-N还是以NO-3-N为电子受体,反硝化过程均有利于降低N2O的浓度。关键词:短程硝化反硝化;全程硝化反硝化;N2O产量中图分类号:X703文献标识码:C文章编号:1000-4602(2008)07-0066-04ComparisonofN2OProductionQuantitybetweenCompleteandShortcutNitrificationandDenitrificationProcessesYUDe-shuang,LIJin,LUJie(SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering,QingdaoUniversity,Qingdao266071,China)Abstract:Thesequencingbatchreactor(SBR)wasadoptedtoinvestigateN2Oproductionquanti-tyincompleteandshortcutnitrificationanddenitrificationforsewagetreatment.Theresultsshowthatun-dertheconditionofsameammonianitrogenconcentrationandnotcontrollingDOconcentration,theN2Oproductionquantityincompletenitrificationanddenitrificationprocessistwiceofthatinshortcutnitrifi-cationanddenitrificationprocess.ThenitrificationtypesdonotaffectthereductionofsolubleN2Oindenitrificationprocess.WhethertakingNO-2-NorNO-3-Naselectronacceptor,thedenitrificationprocessisfavorabletoreduceN2Oconcentration.Keywords:shortcutnitrificationanddenitrification;completenitrificationanddenitrification;N2Oproductionquantity传统理论认为,生物脱氮的最终产物是N2。随着研究的深入,发现污水生物脱氮过程中不仅会产生N2,还会产生NO和N2O。由于NO有剧毒,以其为最终产物则细菌难以生存,因此在通常情况下,生物脱氮的最终产物为N2O和N2[1]。N2O是一种主要的温室气体,大气中N2O的体积分数每增加一倍,将会使全球地表气温平均上升0.4℃,并会使大气层中不同高度的臭氧体积分数减少10%～16%;N2O的全球增温潜势分别为CO2的190～270倍、CH4的4～21倍,对全球温室效应的贡献约占5%～6%[2]。N2O在大气中不会下沉,不会被冲洗,其在对流层中很稳定,且可不断累积,停留时间长达120a[3];N2O进入平流层后,可发生光化学反应,使O3减少,影响O3的光化学平衡,并生成NO或NO2,这两种物质在一定条件下可产生光化学烟雾及酸雨等。近20年来,大气中N2O以0.25%～0.30%的年增长率急剧上升,N2O体积分数的增加将对地气系统、人类生存环境及生态平衡等产生严重影响。地球上人类和其他生物活动是N2O的主要产生源,而微生物是产生N2O的最重要生物源。农田、草原、森林、湿地及污水处理系统等多种生态系统中均会不同程度地释放N2O。大气中90%以上·66·第24卷第7期2008年4月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.24No.7Apr.2008的N2O来自于微生物的硝化及反硝化作用[1]。目前已经证实污水处理过程是N2O的又一重要产生源[4],并且硝化及反硝化过程中均会产生N2O[5]。为确定硝化类型对生活污水脱氮过程中N2O产生量的影响,笔者以实际生活污水为研究对象,对全程硝化反硝化和短程硝化反硝化过程中N2O的产生量进行了比较。1装置与方法1.1试验装置试验采用两组相同的序批式活性污泥反应器(SBR),分别编号为SBR1和SBR2。两组SBR均为有机玻璃制成的圆柱体反应