（市政工程专业论文）常温城镇生活污水亚硝酸型硝化试验研究.pdf

摘夏 摘要 氮素化合物的去除是生活污水深度处理的一个重要方面。传统脱氮工艺所涉 及的生物学过程是首先将氮素化合物氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，随后将这些产物 还原为n 2 ，这一过程包括一系列不同的生化反应。硝化作用是在好氧的氨氧化 菌作用下将氨氮氧化的过程。由于某些微生物在氧气充足的条件下，能够进一步 进行氧化反应，氧化的最终产物为硝酸盐。这一过程是亚硝酸氧化菌在有氧条件 下的生化反应。这些好氧条件下的生化反应并不需要有机碳源来作为电子供体。 另一方面，对于反硝化过程来讲，亚硝酸盐或硝酸盐能够代替氧气作为最终的电 子受体，而一些有机物则可以充当电子受体。近年来，厌氧氨氧化技术已经被证 实为目前已知的最经济的脱氮途径，但是厌氧氨氧化工艺对进水的水质有比较苛 刻的要求( n h 4 + - n n 0 2 - n = i ：1 ) 。因此，能否实现和如何控制亚硝化历程成为 制约厌氧氨氧化工艺发展的关键因素。 本试验的主要目的是为厌氧氨氧化工艺提供合格进水。试验以低氨氮 ( 6 0 8 0 m g l ) ，常温( 2 2 2 6 ) 城镇生活污水经a o 除磷工艺后的出水为原 水，利用双抑制因素快速启动半亚硝化系统，采用单抑制因素控制运行，取得了 良好的亚硝酸积累效果，出水水质能够实现n h 4 + _ n n 0 2 - n = i ：l ，从而为 a n a m m o x 工艺提供了适宜的进水。试验表明，通过低溶解氧( d o = o 1 0 3 m g l ) 和高游离氨( f a 7 0 m g l ) 共同的抑制作用，能够快速启动半亚硝酸型硝化( 仅 耗时1 5 d ) 。启动成功后在低溶解氧下实现半亚硝化的稳定运行，亚硝酸盐积累 速率最高达到4 3 2 m gn 0 2 - n ( l h ) 。 与此同时，在实现亚硝酸型硝化的基础上利用单级s b r 系统，研究了不同c n 和d o 对同时硝化反硝化( s n d ) 的影响。研究结果表明，当进水c o d 和n h 4 + - n 浓度分别为5 0 3 0 0m g l 和4 0 7 0m g l 、反应条件为d o = 0 2 0 8m g l 、c n = 1 5 ， 反应器中c o d 、t n 的去除率最高分别达至1 j 8 2 1 、7 9 5 。 关键词亚硝酸型硝化；影响因素；亚硝酸型同时硝化反硝化；s b r a b s t r a c t a bs t r a c t r e m o v a lo fn i t r o g e n a t e dc o m p o u n d si sa ni m p o r t a n ta s p e c to fp o s t t r e a t m e n to f w a s t e w a t e re f f l u e n t s t h em o s tc o m m o nb i o l o g i c a lp r o c e s sr e q u i r e sf i r s tt h eo x i d a t i o n o ft h i sc o m p o u n dt on i t r o g e no x i d e s ( n i t r i t ea n dn i t r a t e s ) a n dt h e i rr e m o v a lw i t ht h e p r o d u c t i o no fn 2 n i t r i f i c a t i o nd e f i n e st h ea e r o b i cm e d i a t e ds t e pw h i c hd e s c r i b e st h e t r a n s f o r m a t i o no fa m m o n i ai n t on i t r i t et h r o u g ht h ea c t i v i t yo fa m m o n i u m o x i d i z i n g b a c t e r i a d e p e n d i n go nt h ea v a i l a b i l i t yo fo x y g e na n ds p e c i f i cm i c r o b i a lp o p u l a t i o n s ， a l o n gw i t hs o m eo t h e rs e c o n d a r yf a c t o r s ，t h i ss t e pm a yb ef o l l o w e db yf u r t h e r b i o l o g i c a lo x i d a t i o nw i t ht h ep r o d u c t i o no fn i t r a t e t h e s ea r ea e r o b i cm e t a b o l i e r e a c t i o n sw h i c hd on o tr e q u i r eo r g a n i cs u b s t a n c e sa se l e c t r o nd o n o 体c o n t r a s t i n g l y , d e n i t r i f i c a t i o ni sap r o c e s si nw h i c hn i t r o g e no x i d e s ( n i t r i t e so rn i t r a t e s ) a r er e d u c e dt o n i t r o g e ng a sb yr e p l a c i n go x y g e n 勰t h et e r m i n a le l e c t r o na c c e p t o r sd u r i n gt h e a n a e r o b i co x i d a t i o no fs e v e r a lt y p e so fe l e c t r o nd o n o r s ，f o ri n s t a n c e , o r g a n i cm a t t e r i nr e c e n ty e a r s ，t h ea n a e r o b i ca m m o n i u mo x i d a t i o nt e c h n o l o g yh a sb e e nc o n f i r m e dt o b ec u r r e n t l yk n o w nt ot h em o s te c o n o m i c a lm e a n so fd e n i t r i f i c a t i o ni tn e e dt h ei n f l e e t o fw a s t w a t ef u l f i l las t a b l er a t i o ，n i - h + - n n c h - n = i ：1 t h e r e f o r e , h o wt oc o n t r o lt h e a n a m m o x p r o c e s sc o n s t a n t l yi sai m p o r t a n tk e yf a c t o ri nt h ed e v e l o p m e n tp r o c e s s t h ee x p e r i m e n tt a k et h eo u t f l u e n to fa 0p r o c e s s 鹤t h ei n f l u e n t u n d e rn o r m a l t e m p e r a t u r e ( 2 2 c - 2 6 。c ) a n dl o wc o n c e n t r a t i o no fa m m o n i a ( 6 0 8 0 m g l ) d u r i n gt h e e x p e r i m e n t ，u s i n gt h em e t h o do ft a k i n gd o u b l ei n h i b i tf a c t o r st os t a r tt h es h o r t c u t n i t r i f i c a t i o ns y s t e mq u i c k l y , a n di t sp o s s i b l et og e tg o o do u t f l u e n tw i t ht h er a t i oo f n h 4 + - n n 0 2 - n 三1 ：1b yt a k i n go n ei n h i b i tf a c t o rt oo p e r a t et h es y s t e m t h e e x p e r i m e n td e m o n s t r a t et h a ti tc a l ls t a r ts h o r t c u tn i t r i f i c a t i o nq u i c k l yb yu s i n gt h e e f f e c to fl o wd o ( 0 1 - 0 3 m g l ) a n dh i g hf a ( 7 0 m g l ) i n15d a y s a f t e rt h es t a r t ，i t c a no p e r a t et h es y s t e mj u s tu s et h ee f f e c to fl o w d o d u r i n gt h e s ep e r i o d ，t h er a t eo f n i t r i f i c a t i o nc a ng e t4 3 2 m gn 0 2 。- n l h b a s e do nt h es h o r t c u tn i t r i f i c a t i o ni nas b r r e a c t o r , t h ee f f e c to fd i f f e r e n tc na n d d ot os i m u l t a n e o u ss h o r t - c u tn i t r i f i c a t i o na n dd e n i t r i f i c a t i o nw a sr e a c h e d i tw a s d e m o n s t r a t e dt h a tu n d e rt h ec o n d i t i o no fd o = 0 2 0 8m g la n dc n = i 一5 ，t h e r e m o v a lr a t i oo fc o da n dt nc a nr e a c h8 2 1 a n d7 9 5 w h e nt h ei n f l u e n t c o n c e n t r a t i o no fc o da n dn h 4 + - na l e5 0 - 3 0 0 m g la n d 4 0 7 0 m g l k e y w o r d ss h o r t c u tn i t r i f i c a t i o n ；i n h i b i tf a c t o r ；s i m u l t a n e o u ss h o r t c u tn i t r i f i c a t i o n a n dd e n i t r i f i c a t i o n ；s b r 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特另j j j n 以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：髯鸥一日期：蚺圜 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：韩鸟 导师签名：邀奎日期：幽唧 第1 章绪论 1 1 选题背景 第1 章绪论 氮素是地球上所有生物的必需营养元素，任何生物的生存、延续和发展都离 不开氮素。在自然界中，通过生物作用氮素在7 种价态之间相互转换，构成基本 的氮素循环体系，为生物圈中氮素平衡提供了保证。但是随着上世纪初，工农业 技术的发展，人类生产活动造成的全球氮素污染日益加剧，氮素循环受到严重干 扰，导致中间产物积累，引起环境质量下降甚至危害到人类和其他生物的正常生 存和发展。在这种背景下，世界各国对水体氮素化合物排放标准也日趋严格，目 前荷兰等主要欧盟国家均要求排放污水中总氮浓度不得高于1 0 9 n m 3 ，美国e p a 则要求工业废水污染物氨氮浓度最大不得超过1 0 9 n m 3 。目前，我国的城市污水 处理设施建设仍处于初级阶段，1 9 9 8 年国家环保总局颁布的标准规定：新扩改 厂n h 4 + - n 一级排放标准为1 5 m g n l ，现有厂为2 5 m g n l 。饮用水标准中，n 0 3 。- n 允许浓度为2 0 m g n l 1 1 。这些数据表明废水生物脱氮已经引起世界各国的普遍关 注，并且逐渐成为水污染控制领域一个重要的研究方向。 在自然生态系统中，氮素既是维持生态系统营养物质循环的重要元素之一， 也是引起水质恶化、生物多样性降低和生态系统失衡的主要因素。为了控制氮素 引起的污染，有必要也必须深入了解和研究氮素的多种转化途径。 自然界氮素以分子氮和有机氮为主，大多数生物并不能直接加以利用，在微 生物、植物和动物三者的联合作用下才能够将氮气、无机氮和有机氮进行相互转 化，构成自然界中的氮素循环( 如图1 1 所示) 【2 】。 氮素循环的一般转化途径如下，大气中的分子氮被根瘤菌固定后可以被豆科 植物利用，或被固氮菌和固氮蓝藻固定成氨，氨被硝化细菌氧化成硝酸盐，被植 物吸收，无机氮可以转化为无机蛋白。植物被动物使用后转化为动物蛋白。动植 物的尸体以及人和动物的排泄物又被氨化细菌转化成氨，氨又被硝化细菌氧化为 硝酸盐，又再次被植物吸收，周而复始p 驯。 氮素循环包括固氮作用、氨化作用、氨的同化作用、硝化作用、反硝化作用 和异化硝酸盐还原作用。影响其循环过程的因素包括环境因素和人类活动因素， 例如p h 值、溶解氧、游离氨浓度、温度和季节变化等。 北京t 业大学t 学硕f j 学位论文 异 化 性 氧 化 氨 还 原 图1 - 1 氮素循环 f i g l 一1n i t r o g e nc y c l e 1 2 废水生物脱氮作用机理 反硝化作用 有机氟 n q 生物脱氮是指在微生物的作用下将有机氮和氨态氮经氨化作用、硝化作用和 反硝化作用后转化成氮气和氮氧化合物形式的过程。在水处理技术领域，硝化、 脱氮的研究开始于1 9 3 0 年的乌赫( w u h r m a n n ) 0 0 - 1 3 】。他首先确认在滤床中发生 了硝化、脱氮反应，进而按硝化作用和脱氮作用分别在不同的反应槽内给予不同 的反应条件进行试验，从而确立了脱氮菌还原硝酸作为供氢体有效利用细胞内物 质的生物脱氮法。由于内源性碳源的反硝化速率非常低，其效率不高，布林格曼 ( b r i n g m a n n ) 在1 9 6 0 年前后进行研究，提出“有效地利用城市污水中的有机物， 做为脱氮菌需要的有机碳源，这些物质存在使脱氮速度大为提高 【1 4 1 5 】。 在自然生态系统中，从化合态氮到气态氮进而从根本上去除氮素污染物质的 转化过程主要通过硝化和反硝化过程起作用。目前采用的传统生物脱氮技术，其 理论基础也是微生物的硝化和反硝化作用。硝化作用是指将氨氧化为亚硝酸盐和 硝酸盐的生物反应，主要是由自养型硝化细菌进行；反硝化作用是指硝酸盐和亚 硝酸盐以及其它氮素氧化物被用作电子受体而还原为氮气的生物反应，可由多种 反硝化细菌进行。 1 2 1 硝化作用机理 n i - 1 4 + - n 被氧化成为n 0 2 - - n 以及进一步被氧化成n 0 3 - - n 生物过程，称为硝 2 第1 市绪论 曼aa-o 皇量鼍曼鲁鼍皇皇曼詈詈鼍 化作用。由自养菌引起的硝化作用称为自养型硝化作用；由异养菌引发的硝化作 用称为异养型硝化作用。其中，自养型硝化作用在废水脱氮领域起着重要作用【1 6 1 。 表1 1 氨氧化细菌的种类及鉴别特性 1 a b l e l - 2t h ei d e n t i f yc h a r a c t e r i s t i c so f a m m o n i a - o x i d i z i n gb a c t e r i a 亚硝酸弧菌 特征硝酸单胞菌属 亚硝酸球菌属硝酸螺菌属 亚硝酸叶菌属 属 细胞形态杆状或椭球状球状或椭球状 紧密螺旋状多形态 细k 弧状 ( g 托) 4 7 4 5 1 o 5 0 5 5 l5 4 15 3 5 5 5 15 4 世代时间h 8 1 1 22 4 营养类型化能无机化能无机化能无机 化能无机化能无机 贮存物多聚磷酸 肝糖，多聚磷酸肝糖，多聚磷酸 细胞色素，+ t+ ， + 。 + ， 色素淡黄色至淡红淡黄色至淡红淡黄至淡红淡黄色至淡红 p h 值范围 5 8 8 5 6 o 一8 o6 5 8 56 o 8 27 5 7 8 温度范围 5 1 3 0 2 1 3 0 1 5 3 0 1 5 3 02 5 3 0 自养硝化过程可分为两个阶段，分别由亚硝化细菌和硝化细菌完成，第一步 由亚硝化菌或称氨氧化细菌( 种类及特性如表1 1 所示) 氨氮氧化为亚硝氮，第 二步是由硝化菌，或称亚硝酸氧化菌( 种类及特性如表1 2 所示) 将亚硝酸氮氧 化为硝氮。这两类细菌都是专性化能自养细菌，它们能从n 8 4 + ，n 0 2 氧化过程 中获取能量而生长繁殖。 表1 - 2 亚硝酸细菌的种类及鉴别特性 t a b l e l - 2t h ei 矧匆c h a r a c t e r i s t i c so f n i t r i t eb a c t e r i a 特征硝化杆菌属硝化刺菌属硝化球菌属硝化螺菌属 细胞形态梨状或杆状细杆状球状疏松螺旋状 ( ( h c l 6 0 1 6 0 75 7 56 1 25 0 世代时间m8 h 至几天 营养类型化能有机无机化能无机化能无机化能无机 贮存物多聚磷酸和p h b肝糖肝糖和p h b + 细胞色素，色素 淡黄色 - 淡黄至淡红 p h 值范围 6 5 8 57 5 8 06 8 8 o7 5 8 o 温度范围5 1 1 l2 5 3 01 5 3 02 5 3 0 生物的硝化过程如图1 2 所示，在硝化过程中要消耗氧和碱度，并且部分氮 素应用于细胞的合成产生剩余活性污泥。 3 北京t 业人学t 学硕 ：学位论文 图1 2 氮的迁移过程 f i g l - 2t h em i g r a t i o no f n i t r o g e n 生物的硝化过程中发生的硝化反应如下： 有机氮墅吗巩+ n h 4 + + 3 0 2 墅丝骂2 d 2 一+ 4 d + 新细胞 2 n 0 2 一+ 0 2 堕吗一+ 新细胞 ( 1 1 ) ( 1 - 2 ) ( 1 - 3 ) 种类繁多的异养微生物可以进行有机氮的水解反应，因此水解反应很少会限 制氮的氧化速度。氨到硝酸盐的生物氧化过程是按式( 1 1 ) 式( 1 - 3 ) 的顺 序发生的反应过程。废水处理中只有很少的几种化能自养菌( a u t o t r o p h i c ) 亚硝 化单胞茵( n i t r o s o m o n a s ) 和硝化杆菌( n i t r o b a c t e r ) 可以在绝对好氧条件下进 行这一氧化反应。这些细菌从氧化反应中获得所需能量，而从碱度中获得所需碳 源。这类细菌与消费b o d 的异养菌( h e t e r o t r o p h s ) 比较，它对活性污泥混合液 的条件，如p h 值、温度、毒物等都更加敏感，并且增殖速度也比较缓慢。在不 存在抑制作用时，硝化杆菌的比增殖速度高于亚硝化单胞菌的比增殖速度。因此， 在反应过程中不会发生亚硝酸积累，并且亚硝化单胞菌的增殖速度控制硝化过程 中的总反应速度。 1 2 2 反硝化作用机理 反硝化作用是指硝态氮、亚硝态氮及其它氮氧化物被用作电子受体而还原为 氮气或氮的其它气态氧化物的生物学反应。这个过程由反硝化细菌( 种类及特性 如表1 3 所示) 完成。根据现有的研究结果显示，该反应历程为【1 7 1 8 】： n 0 3 一n 0 2 。一n o - n 2 0 n 2 ( 1 - 4 ) 反硝化菌多数是兼性细菌，有分子态氧存在时，反硝化菌氧化分解有机物， 4 第1 帝绪论 利用分子氧作为最终电子受体。在无分子态氧情况下，反硝化菌利用n 0 3 - n 和 n 0 2 - n 作为能量代谢中的电子受体( 被还原) ，0 2 作为受氢体生成h 2 0 和o h 。 ( 碱度) ，有机物作为碳源以及电子供体提供能量并被氧化为稳定态。 表1 3 反硝化细菌的种类及鉴别特性 1 a b l e l - 3t h ei d e n t i f yc h a r a c t e r i s t i c so fd e n i t r i f y i n gb a c t e r i a 胶德克斯脱氮硫杆 特征假单胞菌属产碱菌属脱氮副球菌色杆菌属 菌菌 细胞形态杆状杆状、球状或球形直杆状球形或近球形圆端杆状短杆状 ( ( 计c 1 5 8 7 05 7 9 7 07 0 46 4 - 6 76 3 7 25 0 6 8 堇兰氏逸任 化能有栅无化能有机无 营养类型化能有机化能有机化能有机化能无机 机机 贮存物多糖和p h b多聚磷酸 p h bp h b 多聚磷酸 需氧性好氧 兼性 兼性兼性 兼性 兼性 p h 值范围 7 0 8 5 7 5 5 9 05 5 9 07 o 8 07 温度范围 4 4 32 0 3 72 5 3 53 02 52 8 3 0 反硝化过程是以b o d 作为生物合成和能量的碳源，并以硝酸盐为氧源，发 生的生化反应如式( 1 5 ) 所示： n 0 3 一+ b o d 一，+ c q + o h + 新细胞 ( 1 - 5 ) 在反硝化过程中，每还原l g n 0 3 。- n ，约消耗2 8 6 9 b o d ，产生o 4 5 9 v s s 和 3 5 7 9 碱度【1 9 1 。 1 2 3 厌氧氨氧化作用机理 厌氧氨氧化( a n a m m o x a n a e r o b i ca m m o m u mo x i d a t i o n ) 是指在厌氧或 缺氧条件下，微生物直接以n h 4 + 作为电子供体，以n o r 或n 0 2 作为电子受体， 将n h 4 + 、n o r 或n o r 转变为n 2 的生物氧化过程。在此过程中，n h 4 + 的氧化无 需分子态氧的参与，而n 0 2 的还原也无需有机物的参与。厌氧氨氧化技术是目 前已知的最经济的脱氮途径，与传统的硝化反硝化技术相比具有需氧量低、运行 费用低和不需要投加碳源等优点。在国外特别是荷兰的d e l f t 技术大学已有多位 研究者对厌氧氨氧化的运行条件以及其中新发现的a n a m m o x 菌进行了大量的实 验研究【1 3 7 1 。 对于自然生态系统，厌氧氨氧化过程的发现使人们能更加深入的了解这一工 程对水生态系统氮的生物地球化学循环作用的规律，这对于保护和修复被损坏的 水生生态系统具有重要的意义。由于已经有研究发现，a n a m m o x 菌在自然生态 系统中的存在，很有可能在更广泛的天然水域中检测到a n a m m o x 菌。对 5 北京t 业人学t 学硕 j 学化论文 a n a m m o x 菌环境生存因素更深入的研究有利于为a n a m m o x 菌的富集培养提供 重要的理论基础。 n h ： t n ：o n 0 t n q _ 一n o j n ! 图1 - 3a n a m m o x 的代谢途径 f i g l - 3t h em e t a b o l i cp a t h w a yo f a n a m m o x 1 9 9 7 年，v a nd eg r a a f 等通过同位素1 n 示踪的研究结果证明，a n a m m o x 是通过生物氧化的途径实现的( 图l 一3 ) 【8 】。其中羟氨最有可能作为电子受体， 羟氨和n 0 2 - 生成n 2 0 ，而n 2 0 可以进一步转化为n 2 。j e t t e n 等通过同位素1 5 n 示踪的研究结果表明，羟氨和联氨是a n a m m o x 反应的重要中间产物。氨和羟 氨反应生成联氨，联氨被转化为氮气并生成4 个还原性【h 】，还原性【h 】被传递到 n 0 2 - 还原系统形成羟氨。郑平等研究了a n a m m o x 基质转化特性后认为，一 方面，n 0 2 - 被还原为n o ，n o 被还原为n 2 0 ，n 2 0 再被还原为氮气；另一方面， n h 4 + 被氧化为羟氨，羟氨经n 2 h 4 和n 2 h 2 被转化为氮气。 表l - 4 氮循环中化学无机自养菌的生理参数 t a b l e l - 4t h ep h y s i o l o g i c a la n dc h e m i s t r yp a r a m e t e r so f i n o r g a n i cb a c t e r i ai nn i t r o g e nc y c l e 参数亚硝化硝化厌氧氨氧化单位 g i b b s 自由能变化 2 7 57 43 7 5 k j m o l 基质 活化能 6 84 47 0 k j m o l 基质 生物产量 0 0 80 0 20 0 7m o l c m o l 基质 最大好氧比转化率 0 2 一o 6o 0 7 2 6o m m o l ( g 蛋白质m i n ) 最大厌氧比转化率 0 0 0 20 0 5 m m o l ( g 蛋白质m i n ) 最火生长速率 0 0 4 0 0 40 0 0 3 h 。i 最小世代周期o 7 3 o 7 11 0 6d n 儿+ 的亲和常数 5 - 2 6 0 05u m o l l n 0 2 的亲和常数 1 4 5 0 0 5 u m o l l 6 第1 章绪论 0 2 的亲和常数 1 0 5 0l u m o l l 温度范围 4 2 7 m g l ) 对亚硝酸氧化菌的抑制作用，仅仅驯化培养1 5 d ，在系统内成功 的实现了亚硝酸盐的积累。 l234567891 0 1 1 1 21 3 时间( d ) + 进水氨氮卜出水氨氮一乇卜出水硝氮+ 进水亚氮 叫p - 出水亚氮+ 进水硝氮 图4 - 2 双因素条件下进出水亚硝酸盐浓度变化 f i 酣- 2t h en i t r i t ec o n c e n t r a t i o no f i na n do u t l e tu n d e rd o u b l ef a c t o r s 图4 2 为该反应阶段系统进出水的亚硝酸盐变化情况( 该阶段系统共运行 1 5 d ，由于系统维护等因素的限制，选取其中1 3 d 数据进行分析) 。从运行初期， 系统内几乎没有亚硝酸盐积累，亚氮浓度低于5 m g l 。在驯化2 d 后，开始逐渐 出现亚硝酸盐积累，直到该阶段的末期，亚硝酸盐积累已经相当明显。在单个反 应周期，当进水n m + - n 浓度在1 6 0 2 0 0 m g l 时，根据游离氨( f a ) 浓度公式计 算，初始f a 在7 1 9 4 m g l 之间变化，在系统内形成较高的游离氨浓度。反应 周期末，实现4 0 m g 儿的n o z - n 积累，亚硝酸盐的积累速率最高达到6 2 5 m g n 0 2 - n ( l 舢( 第1 1 d 出现) 。这说明，较高的游离氨浓度( f a 7 ) 有利于实现亚 硝酸盐积累。 对比单因素抑制阶段，采用双因素抑制的方式能够更为高效、快速的实现半 亚硝酸型硝化系统启动。试验表明，在限氧条件下，使用高游离氨抑制亚硝酸氧 化菌的活性，此时d o = 0 1 0 3 m e g l 和f a 7 m g l 同时成为抑制亚硝酸氧化菌的 (1，石e一越避岖茸 加 他 o 0 0 0 0 0 0 筋 加 佰 竹 5 (1b)毯蛏酶语聪酶 北京t q k 人学t 学硕 j 学位论文 因素，在系统单位区域内，由于高游离氨的存在，氨氧化菌生存基质浓度的提高， 抑制了亚硝酸氧化菌的活性，同时相对提高了氨氧化菌的活性，从而使氨氧化菌 在系统对基质的竞争中逐渐占据优势，出现亚硝酸盐积累。因此，对于城市生活 污水，采用这种方式快速启动反应器，富集氨氧化菌，从而达到亚硝酸盐积累的 目的是可行的。 4 3 半亚硝酸型硝化稳定期 1 0 0 8 0 j 善6 0 越4 0 袋 2 0 0 l3579l l1 31 5l 。71 9z l2 3z 5z 7z 93 l3 二i- s 53 73 94 l 时间( d ) + 进水氨氮十出水氨氮十进水亚氮十出水亚氮+ 进水硝氮廿出水硝氮 图4 - 3 稳定期氮素转化规律 f i 9 4 - 3t h en i t r o g e nc o n c e n t r a t i o ni ns t a b l ep e r i o d 在系统成功启动后，稳定期的氮素转化状况由图4 3 所示( 稳定期共运行2 个 月的时间，由于系统维护等因素的限制，选取其中4 1 d 的数据进行分析) 。在此期 间，出水n h 4 + - n 占进水n i -