2結(jié)果


2.1相同pH值下COD/N對NO2--N和N2O的影響


圖2為相同pH值下不同COD/N對NO2--N降解的影響。當(dāng)COD與NO2--N之比為0(反硝化過程無外加碳源加入)時,微生物利用自身物質(zhì)提供電子進(jìn)行內(nèi)源反硝化,NO2--N降解變化緩慢,整個反硝化過程需要240min才能完成。當(dāng)加入乙醇作為碳源時,NO2--N降解速度加快,在120min之內(nèi)便可完成。當(dāng)COD/N為4.5時,微生物在60min之內(nèi)便可完成反硝化過程。說明在反硝化過程中,NO2--N的降解速度隨COD/N的增加而增大。

圖2相同pH值不同COD/N下NO2--N的變化

圖3相同pH值不同COD/N下N2O的變化


圖3為相同pH值不同COD/N下的N2O產(chǎn)生量變化圖。由此圖可知,當(dāng)外加碳源為0(無外加電子供體)時,微生物靠自身內(nèi)源物質(zhì)進(jìn)行反硝化,N2O產(chǎn)生量較有外加碳源時多。有外加碳源時,N2O產(chǎn)量很快達(dá)到峰值,然后再依次降低,COD/N為0時N2O產(chǎn)量先緩慢增加,再緩慢下降。在COD/N設(shè)定范圍內(nèi),N2O的產(chǎn)生量隨著COD/N的增加而減少,當(dāng)COD/N分別為3和4.5時,N2O有較為相近的變化趨勢,這是因為COD/N已經(jīng)接近和達(dá)到使NO2--N完全還原的理論值。


2.2相同COD/N下pH值對NO2--N和N2O的影響


圖4為相同COD/N不同pH值下NO2--N的變化趨勢圖。如圖所示,在pH=8時NO2--N的降解速率明顯大于pH=6、7時NO2--N的降解速率。當(dāng)pH=7時,NO2--N的降解速率大于或者與pH=6的降解速率相近。這表明,在反硝化過程中NO2--N的變化同樣受pH值的影響,pH=6、7時,降解速率相近,但當(dāng)pH=8時,NO2--N有著相對較快的降解速率。


圖5為相同COD/N不同pH值下的N2O產(chǎn)生變化圖。其中,當(dāng)pH=6時,在短程反硝化過程中N2O產(chǎn)生量較大,N2O產(chǎn)生最大值在2.4mg/L.與pH值較低時相比,pH值為7和8時的N2O產(chǎn)生量相近且較少,均在0.03mg/L以下。這表明,污水中較低的pH值不利于N2O的繼續(xù)還原,當(dāng)污水為中性或堿性時,N2O可以較快的還原為N2,不利于自身的積累。


2.3 COD/N和pH值的共同作用對NO2--N降解速率和N2O生成速率的影響


圖6為不同COD/N和pH值下的NO2--N降解速率變化圖。其中NO2--N的降解速率由圖2中COD/N與pH值對應(yīng)的NO2--N變化曲線斜率算得。由圖6可見,當(dāng)pH值為6、COD/N=0時,NO2--N的降解速率最低,為0.002878mgN/(mgMLSS·L·h),但是當(dāng)pH=8且COD/N=4.5時,NO2--N還原速率迅速增至0.02875mgN/(mgMLSS·L·h),是pH=6、COD/N=0時的10倍。NO2--N的降解速率隨著pH值的升高、碳氮比的增加而增大。

圖4相同COD/N不同pH值下NO2--N的變化

圖5相同COD/N不同pH值下N2O的變化

圖6不同COD/N和pH值下的NO2--N降解速率變化


圖7為不同COD/N和pH值下的N2O產(chǎn)生速率變化圖。N2O變化速率由圖3中的COD/N和pH值對應(yīng)的N2O變化曲線增長段的斜率算得。由此圖可知,當(dāng)pH=7和8時,COD/N在0、1.5、3、4.5時均有較小的N2O產(chǎn)生速率,N2O產(chǎn)生速率均在2.8×10-5mgN/(mgMLSS·L·h)以下。但是,當(dāng)pH值降至6,無外加碳源時,N2O的產(chǎn)生速率陡增至2.35×10-3mgN/(mgMLSS·L·h)。這說明,COD/N的減少和pH值的降低均對N2O產(chǎn)生速率產(chǎn)生影響,均會導(dǎo)致N2O較快的產(chǎn)生,但是N2O的產(chǎn)生速率隨著pH值的降低變化更快,即在酸性條件下,不論碳源是否充足,N2O均有相對較大的產(chǎn)生速率。

圖7不同COD/N和pH值下的N2O產(chǎn)生速率變化