生物反硝化中碳源转硫源条件下的脱氮研究(2)
时间:2023-08-26 10:25 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
3。1。2 C/N03--N对N03--N去除率的影响。。13 3。1。3氮负荷对碳源反硝化过程的影响。。。15 3。2碳源转硫源反硝化过程的条件研究。。16 3。2。1碳源转硫源过程的启动。。。16 3。2。2不同硫源替代过程中N的变化规律。。。17 3。2。3 Na2SO3、 Na2S替代碳源过程中适应性大小的比较17 3。3硫源反硝化过程的条件研究。。。。18 3。3。1不同S/N03--N下N的变化规律。。。18 3。3。2 S/N03--N对N03--N去除率的影响19 3。3。3不同硫源反硝化效率的比较。。20 4结论。。。。22 致谢。。。22 参考文献。。。23 1绪论 1。1研究背景和意义 在陆地水环境系统中,地下水资源因其分布较广,容易开采,水质较优等优点,是人类赖以生存的重要水资源之一[1]。但近年来由于农村地区大量氮肥的施用,生活污水和含氮工业废水的未达标排放及其渗漏固体废物的淋滤下渗等原因导致地下水中的硝酸盐污染日益严重。根据GB3838-2002规定,我国饮用水中N03--N含量应小于10mg/L,而地下水中N03--N应小于20 mg/L[2]。在对全国40多个城市的地下水硝酸盐污染的调查中发现,近1/3的城市均受到了不同程度的硝酸盐污染。其中北京地下水中N03--N含量最高值为320mg/L,石家庄地下水中N03--N最高值为100mg/L高达国际水质标准几十倍之多[3]。 其实硝酸盐本身对人体并无危害, 但经人体内硝酸盐还原菌的作用硝酸盐会转变为毒性较高的亚硝酸盐, 而硝酸盐和亚硝酸盐还能在含氮有机物作用下形成稳定的具有致癌作用的亚硝胺,从而导致新生儿患蓝婴综合症和成人患消化道类癌症的概率上升[4]。此外有研究表明饮用水中硝态氮过高与诱发糖尿病、高血糖等疾病也有一定的联系[5]。来自优Y尔L论W文Q网wWw.YouERw.com 加QQ7520~18766 由此可见,水资源的硝酸盐污染问题已经严重影响到了人类的健康,如何高效、经济的去除废水中的硝态氮是国内外学者研究的热点。 1。2生物反硝化技术研究进展 目前去除水中硝酸盐污染的方法有多种, 主要分为物理化学方法和生物反硝化方法两大类。针对物化法的处理费用高, 容易造成二次污染等缺点普遍认为生物反硝化法是从水中去除氮素污染的经济有效的方法[6]。 1。2。1生物反硝化的类型 生物反硝化是指硝酸盐在厌氧或缺氧的环境下通过反硝化细菌的代谢作用,将硝酸盐转化为氮气的过程[7]。根据电子供体的不同,生物反硝化主要分为碳源反硝化、硫源反硝化以及氢型反硝化三大类[8]。 (1)碳源反硝化 碳源反硝化是指反硝化细菌利用有机碳源作为能源和电子供体把硝酸盐还原为氮气的过程[9]。论文网 (2)硫源反硝化 硫源反硝化是指反硝化细菌利用无机还原态的硫(S2-,单质硫,S2O32-,S4O62-,SO32-)作为电子供体,硝酸盐为电子受体的生物反硝化过程[10]。 (3)氢型反硝化 氢型反硝化是指反硝化细菌利用氢气作为电子供体,硝酸盐为电子受体的高效率的生物反硝化过程。由于氢气易燃,在空气中容易引起爆炸,在实际生产中很少运用氢型反硝化[11]。 1。2。2生物反硝化过程的影响因素 影响反硝化过程的因素有很多:温度、pH、碳源及硫源的类型、C/N03--N和S/N03--N等等。 1。2。2。1温度和pH值 温度决定着反硝化细菌中各种酶活性的大小,对反硝化细菌的生长和反硝化速率有很明显的影响。温度过高或过低都不利于反硝化细菌的生长。只有在适宜的培养温度下,酶才能发挥最佳的催化效果。杜海峰等12] 为了测定生物反硝化过程的最适温度,在进水硝态氮浓度为50mg/L,HRT为4。3h的条件下使反应器分别在20℃、30℃、35℃和40℃左右条件下稳定运行4。5d。结果表明当反应温度在30℃左右时候,硝态氮的去除率最高,达到了95。2%,当反应温度在35℃时,硝态N03--N去除率也较高,为94.1%。谢传波等[13]研究发现硫源反硝化的过程在5~37℃的范围内时,随着温度的增高,NO3--N 去除率逐渐增大;在37~50℃的范围内时,NO3--N去除率逐渐降低;在温度为37℃左右时反硝化效果最佳,在5℃和50℃时脱氮硫杆菌活性最低、反硝化效果最差。杨洋等[14]研究表明硫源反硝化的最适温度为30~35℃。综上可以得出结论碳源、硫源反硝化菌的最适温度均在37℃左右。 (责任编辑:qin) |