摘要：在厭氧序批式人工有機(jī)污水生物產(chǎn)氫反應(yīng)器（ASBR）中發(fā)現(xiàn)氮"丟失"現(xiàn)象，并對(duì)此產(chǎn)氫系統(tǒng)發(fā)生脫氮作用的機(jī)理和主要影響因素進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，在以葡萄糖為發(fā)酵底物的厭氧產(chǎn)氫系統(tǒng)中，微生物分別以銨和硫酸鹽為電子供體和電子受體發(fā)生了硫酸鹽型厭氧氨氧化；進(jìn)水有機(jī)物負(fù)荷和pH主要通過(guò)影響不同種微生物的活性而影響脫氮性能，氨氮和硫酸鹽的濃度直接與氮素去除率有關(guān)。在最大產(chǎn)氫能力為16 m3/（m3·d）、氫氣體積百分比為65%的生物制氫系統(tǒng)中，最大脫氮效率約為64%。產(chǎn)氫效率與氮脫除率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。研究表明，在控制條件下，可以實(shí)現(xiàn)高有機(jī)物廢水厭氧脫除氨態(tài)氮，為生活污水直接厭氧脫氮開(kāi)辟一條新途徑。

由于排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氮濃度要求很?chē)?yán)格，出水氮濃度能否達(dá)標(biāo)是我國(guó)城市污水處理廠達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵�，F(xiàn)階段我國(guó)城市污水的主體是生活污水。污水中的氮主要以氨態(tài)和有機(jī)態(tài)氮形式存在。隨著污水的厭氧自然“腐化”，微生物又通過(guò)氨化作用將其中的有機(jī)態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。若采用生物法脫除污水中的氨態(tài)氮，需經(jīng)過(guò)硝化-反硝化作用，或是亞硝化-厭氧氨氧化，目前普遍采用的是硝化-反硝化生物脫氮。

由于進(jìn)水碳氮比偏低，加之“盡可能減少缺氧段和好氧段間回流能耗（回流比一般不超過(guò)300%）”的要求，通常污水生物脫氮程度難以提高。硝化脫氮也是城市污水處理能耗高的主要原因之一。

Mulder A.等首次在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的多級(jí)反硝化流化床反應(yīng)器中發(fā)現(xiàn)了厭氧氨氧化現(xiàn)象，等通過(guò)間歇實(shí)驗(yàn)證明厭氧氨氧化反應(yīng)是由微生物引起的生化反應(yīng)，氨和亞硝酸鹽在厭氧氨氧化細(xì)菌作用下被轉(zhuǎn)化為氮?dú)�。該方法雖然擺脫了硝化-反硝化生物脫氮對(duì)有機(jī)物的依賴(lài)，但仍需要先將部分氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮，因而在曝氣中會(huì)消耗電能。另一方面，在污水中有機(jī)物過(guò)高的情況下，厭氧氨氧化易被抑制。如果不經(jīng)好氧硝化（亞硝化）就脫除污水中的氨態(tài)氮，則可以為污水處理開(kāi)辟一條低能耗脫氮途徑。

等在用顆�；钚蕴繀捬趿骰�床處理酒糟廢水時(shí)發(fā)現(xiàn)了硫酸鹽型厭氧氨氧化，即微生物在厭氧環(huán)境下將氨和硫酸鹽轉(zhuǎn)變成氮?dú)夂蛦钨|(zhì)硫。根據(jù)電子受體的不同，厭氧氨氧化分為亞硝酸鹽型厭氧氨氧化和硫酸鹽型厭氧氨氧，參與這兩類(lèi)反應(yīng)的厭氧氨氧化菌被認(rèn)為是自養(yǎng)菌。就目前的報(bào)道來(lái)看，2種類(lèi)型的厭氧氨氧化都是在厭氧處理完全無(wú)機(jī)或有機(jī)物濃度較低的偏酸廢水，或者偏堿高濃度有機(jī)廢水中發(fā)生，未見(jiàn)高濃度有機(jī)廢水、酸性條件下發(fā)生厭氧氨氧化的報(bào)道。具體參見(jiàn)http://szhmdq.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

本課題組在進(jìn)行高濃度有機(jī)廢水厭氧生物制氫系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了氮”丟失+現(xiàn)象，遂對(duì)這一脫氮現(xiàn)象進(jìn)行了研究，探討了影響此產(chǎn)氫系統(tǒng)脫氮的因素�？紤]到生活污水在化糞池中也是類(lèi)似的厭氧環(huán)境，如果這一脫氮能夠成功，既可以實(shí)現(xiàn)厭氧環(huán)境下污水中有機(jī)物污染物的能源化和凈化，同時(shí)也可以脫除氨態(tài)氮，這將為污水的低能耗直接生物脫氮和資源化開(kāi)辟一條新的途徑。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)裝置

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