高氨废水自养半亚硝化过程中的N2O释放研究

"吕永涛等人通过SBR反应器研究了高氨废水自养半亚硝化过程中N2O释放特性，探讨了氮素转化及N2O排放的变化规律。" 在废水处理领域，生物脱氮是重要的环节，尤其是对于含有高浓度氨氮的废水。本研究由吕永涛、鞠恺等学者进行，他们采用了一种序批式反应器（SBR）系统，接种普通活性污泥，并以人工配制的高氨废水作为基质，通过逐步提高进水氨氮浓度和控制低溶解氧条件，经过58天的连续运行，成功实现了半亚硝化过程，即NH4+-N转化为NO2--N的比例保持在1.00-1.25之间。 在这个过程中，他们深入研究了氮素转化的动态变化以及N2O的释放特性。观察发现，反应器内的溶解氧（DO）水平被控制在0.4mg/L以下，有利于自养微生物进行无氧或微氧条件下的氨氧化。随着运行，NH4+-N浓度从410.46mg/L降至257.26mg/L，而NO2--N浓度则从162.90mg/L升至295.80mg/L，表明氨氮正被有效地转化为亚硝酸盐氮。同时，NO3--N浓度从27.01mg/L逐渐增至50.16mg/L，显示出部分亚硝酸盐进一步被氧化为硝酸盐。 在N2O释放方面，溶解性N2O浓度稳定在0.07mg/L左右。气态N2O浓度的波动更为显著，初期从0.13mg/L迅速上升至1.13mg/L，然后急剧下降到0.34mg/L，最后缓慢升至0.54mg/L。N2O的初期释放速率平均为0.84mg/min，远高于中期和后期的速率，这可能是因为上一周期沉淀过程中累积的N2O在新周期开始时的瞬时释放。 该研究揭示了在低DO条件下，半亚硝化过程中N2O的产生和排放特点，为高氨废水处理中的环境影响提供了科学依据，并对优化工艺参数以减少N2O排放具有指导意义。关键词包括SBR、氧化亚氮、半亚硝化和释放特征，这些关键词强调了研究的核心内容，即在特定操作条件下，如何理解和控制废水处理过程中N2O的排放问题。