污水生物脱氮中进水碳氮比对n2o释放影响及其减量化控制 (1)

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1、山东大学硕士学位论文摘要目前水体富营养化问题日渐突出，污水生物脱氮技术得到快速发展，但此过程中会产生N20。N20是一种重要的温室气体，温室效应能力是C02的310倍，并以每年0．25％的速度持续增长，对全球环境及其气候变化有重要影响。N20还能消耗臭氧，破坏臭氧层，严重影响自然生态系统、威胁人类生存。已有研究表明，污水生物脱氮是N20释放的重要人为源。研究污水生物脱氮系统中污染物去除效果和N20释放具有重要意义。本文基于缺氧．好氧SBR反应器，研究了不同进水碳氮比(1．2、3．5、6．8、9．2、12．9)对污染物去除效果、N20释

2、放的影响，并结合微生物的群落结构研究了微生物群落和N20释放的相关性。试验结果表明：(1)在缺氧．好氧SBR反应器稳定运行后，进水碳氮比对COD去除效果影响不大，但是当进水碳氮比小于6．8时氨氮、总氮和总磷的去除率远远低于进水碳氮比大于6．8时。(2)进水碳氮比对N20释放有重要的影响，当进水碳氮比低于6．8时N20释放量远远小于当进水碳氮比大于6．8时，进水碳氮比为6．8时释放量最大，且随着进水碳氮比的升高而下降。(3)系统内N20的释放主要集中在好氧段，缺氧段几乎无N20的释放。(4)利用PCR．DGGE等分子生物学技术分析N20

3、的释放和微生物群落结构的关系可知t好氧段的N20释放主要来源于以Nitrosomonas属为主体的硝化细菌的反硝化作用。不同进水碳氮比条件对氨氧化细菌群落结构有重要影响，对反硝化细菌群落结构影响不明显。由于我国城市污水进水碳氮比较低，因此，基于进水碳氮比对污染物去除效果和N20释放影响的结果，研究了低进水碳氮比(C／N=3．3)下不同运行工况的污水生物脱氮系统(瞬时进水AJOSBR系统、瞬时进水AJO／A／OSBR系统、分段进水A／O／A／OSBR系统)中污染物的去除效果和N20的释放情况，在低进水碳氮比条件下保证污染物去除效果并减少

4、N20的释放量，实现减量化。最终结果表明，瞬时进水A／O／AJOSBR系统(外加碳源)有最好污染物去除效果，COD、氨氮、总氮、总磷的去除率分别为：87．91％、94．36％、70．38％和94．51％。瞬时进水AJOSBR系统、瞬时进水A／O／AJOSBR系统(外加碳源)、分段进水A／O／A／OSBR系统中N20释放量分别为：15．373mg、6．084mg和17．076mg；N20-N转化I山东大学硕士学位论文率分别为：15．51％、5．77％和17．3％。瞬时进水A／O／A／OSBR系统(外加碳源)的N20释放量和N20-N转化

5、率最小，因此这种运行工况是一种切实可行的减量化策略。关键词：污水生物脱氮、进水碳氮比、N20、分子生物学、运行工况Ⅱ山东大学硕士学位论文AbstractAstheeutrophicationincreasinglybecomingoutstandingissue，biologicalwastewaternitrogenremovaltechnologydevelopsrapidly．However,nitrousoxide(N20)callalsobeproducedthroughthenitrogenremovalprocess．I

6、tisgrowingattherateof0．25％peryear．N20isallimportantgeenhousegasanditsgeenhouseeffectis310timeshigherthanC02．Ithasgreatimpactonglobalenvironmentandclimate．N20canconsumeozoneanddestroytheozonelayer,anditalsocanendangerthenaturalecosystemsandhumanlivingfoundation．Studiesha

7、veshownthatthebiologicalwastewatertreatmentisanimportantman-madesource．Therefore，itisveryimportanttostudytheefficiencyofpollutantsremovalandthereleaseofN20inwastewaterbiologicalnutrientremovalsystem．Inthisstudy,theanoxic—oxicSBRbiologicalnitrogenremovalsystemwassetuptoi

8、nvestingatetheimpactonpollutantremovalefficiencyandN20emissionunderdifferentinfluentcarbonnitrogenratio(1．2，3．