不同碳源条件下污水处理反硝化过程亚硝态氮积累特性的研究进展_黄斯婷

不同碳源条件下污水处理反硝化过程亚硝态氮积累特性的研究进展_黄斯婷近几年污水脱氮领域的研究热点之一是厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺，此工艺广泛应用的一大瓶颈是其电子受体是NO2--N而不是NO3--N。现阶段通常获得NO2--N的途径是在硝化阶段控制，使其停留在短程硝化结束亚硝态氮积累量最大的阶段。而常见的污水反硝化过程中由于C/N比较低，需要补充外碳源以保证充分的反硝化。在反硝化过程中亚硝态氮积累现象也常见于报道，但很少得到应用。如果能使反硝化过程中亚硝态氮成功积累并与厌氧氨氧化工艺相连，不仅能给厌氧氨氧化提供电子受体，还能节约反硝化过程亚硝态氮还原所需的有机碳源。本文就目前研究的不同碳源条件下，反硝化过程中亚硝态氮积累现象进行综述，并分析其积累机制。1常见外加碳源反硝化系统的亚硝态氮积累特性1.1以甲醇为碳源的反硝化系统甲醇作为一种常见碳源，常用在污水处理厂反硝化过程中补充外碳源。但投加甲醇后，需要一定的适应期才能发挥全部效果，即存在一个“滞后期”，因此作为污水处理厂应急投加碳源时效果不佳。付昆明等[1]在14℃，初始pH为7.33，污泥质量浓度1000mg/L的条件下，以甲醇为碳源进行反硝化试验，研究发现反应在2.5h时，NO3--N基本被消耗完毕，此时NO2--N积累量达到最大值22.35mg/L，亚硝态氮积累率（生成的NO2--N/初始NO3--N）为43.2%，之后亚硝态氮积累量逐渐下降，并最终消耗完毕。研究还发现当亚硝态氮积累至最大值时，pH曲线会出现一个跃升拐点，可以作为亚硝态氮积累至最大值的指示参数。然而马勇等[2]在反应器内pH为7左右，温度在20～21℃，MLSS维持在3000mg/L条件下的反硝化试验中发现，甲醇作为外加碳源的反硝化过程中基本不存在亚硝态氮积累，即使存在，积累量也很低。不同的研究结果可能是由于反应温度不同造成的。孙洪伟等[3]利用甲醇作为反硝化的碳源发现，反应过程出现亚硝态氮积累，最大比积累速率为0.235g/(g·d)，此时ORP曲线上出现“Nitrateknee”，可以指示亚硝态氮最大积累量。曹相生等[4]以甲醇进行反硝化反应，研究发现当碳源不足时，反硝化过程中会产生稳定的NO2--N积累，这可以作为控制反硝化过程停留在亚硝态氮积累阶段的一种途径。SUN等[5]利用甲醇作为碳源对垃圾渗滤液进行反硝化实验，研究发现当C/N