pH值、温度对反硝化的影响

一予／乡第14卷觜dt91中国环境科CH1NAENVIR0NMENTAL学SCIECEVo1．14。No．4August，1994pH值、温度对反硝化的影响’徐亚同(华东师范大学环境科学系，上海200062')(厂文摘在悬浮污泥系统中，当以挥发性脂肪酸为碳源时，适宜的pH值是7．5。当pH偏离这一适宜值时，反硝化速率逐渐降低，亚硝酸盐出现累积。经驯化后，氨去除率会有所改善。随者盘度的上升，反硝化速率含平行地提高，温度常数K值是O．03(10～3Oc)。本文还讨论了证硝酸盐积累韵原固和避免的方法。，，关键词生兰垦堕硝酸盐，H；兰P¨值暖}k毛含氨废水会对受纳水体带来一系列的危害；它会造成水体的富营养化}还原态氮会困硝化作用而耗去水体中大量的氧，造成水体黑臭增加给水处理的成本J对人及生物体有毒害作用。在缺氧条件下，反硝化细菌可将氧化态氨异化还原成对人体健康无害的氮气，业已用来去除含氨废水。，许多环境因子会影响反硝化的速率和最终产物。其中，温度对反硝化作用的影响比对其它废水生物处理过程的影响要大，其适宜的温度范围为l～35℃，低干10℃时反硝化速率明显下降。pH也是一个重要环境因子，不同的学者以不同的反硝化细菌和不同的碳源做试验，所报道的最适宜pH值范围也略有不同，大体上在中性和微碱性。当偏离适宜pH值时反硝化速率逐渐下降，同时会出现NO或NO：的积累。本研究就pH和温度对反硝化速率的定量变化、最终产物和动匀学作了探索，以期为废水生物反硝化除氨提供合适的环境条件和合理的工艺参数。1材料和方法中进行，其有效容积为5L。pH通过自控仪加HCl和NaOH自动控制温度以恒温水浴控制。反应器不充氧井密封，每天充氨气5rain。用机械搅拌器搅拌以免污泥沉积，并使污泥与基质充分混合。试验装置见图Io1．2基质反硝化菌需要碳源作为反硝化过程的能源(电子供体)以及用于细胞合成。本试验以混合挥发性脂肪酸(VFA)作为碳源，其甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸的比例为1：6j5：42[按总有机碳(TOC)理论值]。氨源采用NaNO磷素营养为KzHPO，其按P／C为0。01gPO：-一P／gVFA·C的比例投加。基质均以自来水配制，以提供微生物必须的微量元素。碳源和氨源用恒流泵分别投加。1．S分析方法1．3．1总悬浮固体(SS)和挥发性悬浮固体(VSS)污泥样品在105℃烘箱中烘干24h，称重得SS。然后将样品置于550℃下灼烧2h。收稿ft期：19一05、04．反应器水著嚣：本研究在实验室规模的完垒混台反应器事们致谢维普资讯http://www.cqvip.com4期徐亚同：pH值，温度对反硝化的影响图l试验装置示意两者之差值即为VSS。1、3．2总有机碳(TOC)样品经高速离心(18000r／min)和过滤(0．22piTi滤纸)后，用TOC仪(BECKMAN915B)测定液相溶液中的TOC。1、3．3挥发性脂肪酸(VFA)样品经高速离心(18000r／min)和过滤(0、22pm)后，加入甲酸(10#L／1mL样品)，用液相色谱仪(CARLOERBAVEGA6300)测定液相溶液中的VFA。检测的VFA为乙酸、丙酸、丁酸和戊酸。1．3．4氨成分的测定用镉还戚法测定硝酸盐浓度，用硫酸亚铁法铡定亚硝酸盐浓度。·1、4半连续试验半连续指进水由恒流泵连续投加，但出水用人工方法每天仅排水1次。根据试验要求，保持进水恒定的C／N、温度和pH15d(3倍的泥龄)以上。然后逐日测定NO：一N、NO；一N、TOC、VFA釉污泥的SS和VSS。通过批式试验，测定在该pH值或温度条件下驯化污泥的反硝化速率。1．5批式试验在批式试验中，污泥取自半连续培养物，基质仅在试验开始时一次性投加，维持设定的pH值和温度，间隔一定的时间取样，直至样品中硝酸盐浓度趋于恒定。每次采样后立即在样品中滴加浓硫酸，以中止反硝化反应。测定样品的NO；一N、NO；一N、TOC、VFA以及污泥的SS和VSS。根据每天、每单位VSS去除的NO；一N量来计算污泥的反硝化速率。当NO；出现时，可用NOI去除的速率减去NO；产生的速率来计算总的反硝化速率。耗碳速率测定方法相仿，基质浓度以TOC值表示1．6试验步骤1．6．1pH对反硝化的影响试验在半连续系统中进行，进水C／N为1、5(碳源无限制)，温度为25℃，均保持恒定不变，但每一试验阶段pH值各不相同。在pH不适宜时，反硝化速率下降很快，为了避免氮源的累积，进水氮负荷必须小于最大去氨负荷。在长期驯化pH试验中，pit值变化如下；，PH8．0一pH8．5一pH9．0PH7．5一口H9．5＼PH7．0一PH6．5一口H6．0污泥在被试pH条件下驯化10d(2倍泥龄)后，用批式试验测定污泥盘该pH值时的反硝化速率及耗碳速率在瞬时pH变化试验中，污泥培养在pit7．5、