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NaCl盐度对活性污泥处理系统的影响分析
NaCl是氯化钠的化学式，是一种常见的盐类。
在活性污泥处理系统中，NaCl的盐度会对系统的性能产生影响。
下面是对NaCl盐度对活性污泥处理系统的影响进行分析：
1. 细菌活性：适量的NaCl可以刺激细菌的活性，提高其代谢速率和底物利用效率。
适当增加盐度可以促进细菌的生长和繁殖，加快有机物的降解速度。
如果盐度过高，会抑制细菌的生长和代谢，导致系统性能下降。
2. 溶解氧浓度：NaCl的加入会增加溶液的电导率，从而降低溶解氧浓度。
溶解氧对于活性污泥系统中的细菌生长和有机物降解非常重要，因此高盐度条件下溶解氧的供应不足可能会对系统性能产生负面影响。
3. 污泥特性：NaCl的盐度改变会影响活性污泥的微生物组成和污泥特性。
高盐度可能导致一些细菌株的死亡或抑制某些细菌的生长，从而改变污泥的特性。
高盐度还可能导致污泥的水分含量下降，增加污泥的黏性和固液分离难度。
NaCl盐度对活性污泥处理系统的影响是复杂的，适量的盐度可以刺激细菌活性、提高溶解氧浓度和氮、磷的去除效率。
但是过高的盐度会抑制细菌的生长和代谢活性，降低溶解氧供应不足，改变污泥的特性，进而影响系统的性能。
在实际应用中需要根据具体情况选择适当的NaCl盐度，以最大程度地发挥活性污泥处理系统的效果。
好氧颗粒法脱氮好氧颗粒法脱氮是一种生物处理技术，主要用于去除废水中的氨氮。
这种方法通过在好氧条件下，利用微生物将废水中的氨氮转化为氮气排放到大气中，从而达到脱氮的目的。
好氧颗粒法脱氮具有处理效果好、投资运行成本低、无二次污染等优点，因此在污水处理领域得到了广泛的应用。
一、好氧颗粒法脱氮的原理好氧颗粒法脱氮的基本原理是利用微生物在好氧条件下，将废水中的氨氮转化为氮气排放到大气中。
这个过程主要涉及到两个生物化学反应：硝化反应和反硝化反应。
1. 硝化反应：在好氧条件下，废水中的氨氮首先被亚硝酸菌（Nitrosomonas）氧化为亚硝酸盐（NO2-），然后再被硝酸菌（Nitrobacter）氧化为硝酸盐（NO3-）。
这两个过程分别称为一级硝化和二级硝化。
2. 反硝化反应：在缺氧条件下，硝酸盐被反硝化菌（Denitrifying bacteria）还原为氮气排放到大气中。
这个过程称为反硝化。
二、好氧颗粒法脱氮的工艺流程好氧颗粒法脱氮的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 预处理：废水进入好氧颗粒法脱氮系统前，需要进行预处理，包括调节废水的pH值、温度、浓度等参数，以满足微生物生长的需要。
2. 好氧硝化：预处理后的废水进入好氧硝化区，通过曝气设备向水中充入空气，提供充足的氧气供亚硝酸菌和硝酸菌进行硝化反应。
在这个过程中，废水中的氨氮被氧化为硝酸盐。
3. 缺氧反硝化：经过好氧硝化的废水进入缺氧反硝化区，通过降低溶解氧浓度，创造有利于反硝化菌生长的环境。
在这个过程中，硝酸盐被还原为氮气排放到大气中。
4. 泥水分离：经过缺氧反硝化处理的废水中含有大量的污泥，需要通过沉淀池或气浮设备进行泥水分离，将污泥从水中去除。
5. 出水达标排放：经过泥水分离处理后的废水达到排放标准，可以安全地排放到水体或进行进一步的处理。
三、好氧颗粒法脱氮的特点1. 处理效果好：好氧颗粒法脱氮可以有效地去除废水中的氨氮，使出水达到排放标准。
同时，由于采用了生物处理方法，处理过程中不会产生二次污染。
盐度波动下好氧颗粒污泥性能及其微生物特性研究高盐废水因其高盐度带来的高渗透压作用,用传统生物法处理难以奏效,而好氧颗粒污泥有抗外界冲击、沉降性能好、生物量多等优势,越来越多地被应用于高盐废水处理。
好氧颗粒污泥技术虽然在处理高盐废水中有着优秀的表现和应用前景,但颗粒在实际盐度波动的废水中的耐盐机制仍不明确,有待于进一步的研究。
本论文以“交变盐度调控法”在序批式反应器中(Sequencing Batch Reactor,SBR)运行反应器,研究了1%、2%、4%盐度50%波动下第二信使分子环二鸟苷酸(bis(3’-5’)-cyclic dimeric guanosine monophosphate,c-di-GMP)调节好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge,AGS)稳定性机制。
实验结果表明,1%、2%、4%稳定盐度的多糖含量为13 0±9、53±10、121±10 mg·g-1,1%、2%、4%波动盐度的多糖含量为165±8、86±12、171±10 mg·g-1;反应器在盐度波动条件下的除碳效能得到提高,1%、2%、4%稳定盐度化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除率为92.7±1.5%、72.3±11.6%、41.8±5.9%,对应的 1%、2%、4%波动盐度COD去除率分别为95.1±1.5%、81.2±7.3%、50.0±4.8%。
此外,本实验发现好氧颗粒污泥除碳稳定性与胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substance,EPS)微生物菌群丰度分布有关,Propionibaterium(13.6%-50.9%)等产EPS的菌属作为优势菌属更适应盐度波动,其丰度在盐度波动条件下显著高于盐度非波动条件,且含量受胞内第二信使分子c-di-GMP调控。
第3卷 第4期环境工程学报Vol .3,No.42009年4月Ch i n ese Jour nal of Environ m enta lEngineeri n gApr.2009盐度变化对SBR 中硝化作用的动态影响研究邹高龙1李小明1*李启武2 曾光明1 刘医璘1 廖德祥1 贾 斌1(1.湖南大学环境科学与工程学院,长沙410082;2.湖南省环境监测中心站,长沙410004)摘 要 针对含氨氮废水,研究了逐步提高盐度(以氯离子浓度计)驯化活性污泥过程、淡水活性污泥受到一定盐度冲击过程以及经过30000m g C l/L 驯化后的活性污泥在盐度波动时对SBR 反应器中亚硝化和硝酸化过程的影响。
研究结果表明:在逐步提高盐度驯化的过程中,N H +42N 的降解速率在盐度提高为15000mg C l/L 时先降低后升高,当盐度为25000m g C l/L 时,反应周期末有大量的NO -22N 累积,当盐度高达30000mg C l/L 时,N H +42N 的降解速率仍然维持在一定水平,这说明硝酸化过程比亚硝化过程更容易受到高盐度的抑制。
而在冲击实验中,当淡水活性污泥受到20000mg C l/L 盐度冲击时,即使经过长时间的驯化后亚硝化过程仍然受到较大的抑制,且反应周期末有大量NO -22N 累积,当受到30000m g C l/L 盐度冲击时硝化作用几乎完全被抑制。
经过30000m g C l/L 驯化后的活性污泥的硝化作用对盐度波动具有较强的适应性。
关键词 盐度 亚硝化和硝酸化 盐度冲击 波动实验 盐度抑制中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 167329108(2009)0420595206Dyna m ic effect of sa li n ity changed on n itr ifi ca ti on i n S BRZou G aol o ng 1LiX i a o m i n g 1L iQ i w u 2Zeng Guang m ing 1Liu Y ilin 1L iao Dexiang 1Jia B i n1(1.College of Environm ental Sci ence and Eng i neeri ng ,H un an U n i vers it y ,Changsha 410082;2.H unan Prov i nce Environm en t alM on it ori ng Cen ter ,Changsha 410004)Abstr act In the li g ht of a mmon ia n itrogen waste water ,the process of acc li m ati n g acti v ated sludge by grad 2ually i n creasing sali n ity and the eff ects of the activated sl u dge acc li m ated by 30000mg Cl/L on nitrosation and nitrati o n i n sequenc i n g batc h reactor(S BR )were studied.The results sho wed that a mmonia degradation ra te de 2creased first and increased later when the sali n ity was i n creased to 15000mg C l/L .A l o t of nitrite accumulated at the end of the reaction when the sa li n ity was 25000mg C l/L .The a mmon i a degrada ti o n rate still kept at a certa i n l e velwhen the salinity was 30000mg Cl/L .This ind i c ated that t h e n itration process was i n h i b ited by high sa li n ity more easily than the nitrosation process .When the f resh water activated sludge was aff ected by the salinity of 20000mg C l/L ,the n itr osati o n process acc li m ated f or long ti m e was still i n h i b ited si g nificantl y .The nitrificati o n was a l m ost co mpletely i n h i b ited by the sa li n ity i m pact of 30000mg Cl/L .The n itrification of the ac 2ti v ated sl u dge accli m ated by 30000mg Cl/L had a strong adaptability to salinity fluctuation .K ey w ord s sali n ity ;nitrosation and nitrati o n ;sa linity i m pac;t fluct u ation tes;t sali n ity i n h i b iti o n 基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划(NCENT 20770);国家自然科学基金资助项目(50478054);国际科技合作重点项目(2004DF A06200);长沙市科技计划重点项目(K051132272)收稿日期:2008-06-23;修订日期:2008-07-17作者简介:邹高龙(1982~),男,硕士,主要研究方向:水污染处理技术与控制。
第一作者:李玲玲,女,1974年生,博士,研究方向为污水生物处理技术。
3青岛科技大学科研启动资金资助项目。
盐度对活性污泥硝化功能的影响3李玲玲1郑西来2李梅2(1.青岛科技大学环境与安全工程学院,山东青岛266042;2.中国海洋大学环境科学与工程学院,山东青岛266003) 摘要 利用批量试验研究了盐度对常规活性污泥(非耐盐污泥)硝化功能的影响;通过逐步提高试验水的NaCl 浓度驯化活性污泥,考察了驯化污泥的硝化功能;并进一步研究了适应于某NaCl 浓度的耐盐硝化菌在受到盐度冲击时,其硝化功能的变化。
结果表明,常规活性污泥中的硝化菌对盐度较敏感,当试验水中的NaCl 质量浓度达到10.0g/L 时,污泥比硝化速率降低86%;通过逐步提高试验水的NaCl 浓度对活性污泥进行长期驯化,可以驯化出耐盐硝化菌,耐盐污泥的比硝化速率接近于常规活性污泥的比硝化速率;适应于某NaCl 浓度的耐盐硝化菌在受到盐度冲击时,NaCl 浓度突然增加会对其产生更强的抑制作用。
关键词 盐度NaCl 硝化常规活性污泥耐盐污泥比硝化速率E ffect of salinity on nitrif ication process in activated sludge system L i L ingling 1,Zheng X ilai 2,L i Mei 2.(1.S chool of Envi ronment and S af et y Engineering ,Qing dao Universit y of Science and Technology ,Qing dao S handong266042;2.S chool of Envi ronmental S cience and Engineering ,Ocean Universit y of China ,Qing dao S handong 266003)Abstract : The nitrification performances in the conventional activated sludge (non 2halophlic activated sludge )system and the acclimated activated sludge system were investigated at different concentration of sodium chloride.The effects of the shock loads of salt on the nitrification process in the acclimated sludge system was also studied.The re 2sults indicated that the nitrifiers in conventional cultures was sensitive to salinity and the specific nitrification rate de 2creased 86%at the salt content of 10.0g/L.The nitrifiers could be adapted to the high saline environment after ade 2quate acclimation and stepwise increase of salinity.The specific nitrification rate of the acclimated halophlic sludge could almost increase to that of the non 2halophlic sludge.Stronger inhibition could occur for the nitrifiers in the accli 2mated halophlic sludge when subjected to shock loads of salinity.K eyw ords : salinity ;NaCl ;nitrification ;conventional activated sludge ;acclimated activated sludge ;specific ni 2trification rate 为缓解淡水资源日益紧缺的局面,近年来沿海许多城市开始推行海水直接利用,如海水用作工业冷却水、工业生产用水和城市生活用水(主要用于冲洗厕所)等[1]。
盐度冲击对活性污泥体系污水脱氮性能的影响盐度冲击对活性污泥体系污水脱氮性能的影响随着城市化进程的加快和人口的增长，污水处理成为保护环境、维护健康的重要任务。
活性污泥法是一种常用的污水处理方法，具有高效、稳定、经济等优点，被广泛应用于污水处理厂。
然而，在实际运行中，活性污泥处理系统往往会受到盐度冲击的干扰，导致活性污泥的脱氮性能下降，降低了污水的处理效果。
盐度冲击是指污水处理系统中盐度突然增加或减少的现象。
盐度冲击一般来自于两个方面：一是工业废水中含盐量较高，进入污水处理厂时引起活性污泥体系的盐度升高；二是自然环境因素引起盐度的波动，如潮汐、海水入侵等。
盐度冲击会对活性污泥体系中的微生物群落及其代谢功能造成干扰，从而影响活性污泥的脱氮性能。
盐度冲击对活性污泥体系的影响主要包括以下几个方面： 1. 微生物组成变化：活性污泥体系中的微生物群落对环境变化非常敏感，盐度冲击会导致微生物组成发生变化。
研究表明，盐度冲击会降低好氧污泥中与脱氮相关的微生物的丰度，如硝化菌和反硝化菌。
这些微生物在脱氮过程中起着重要的作用，其数量的减少会直接影响脱氮性能。
2. 微生物代谢活性下降：盐度冲击会抑制活性污泥体系中微生物的代谢活性。
高盐度环境下，微生物的生命活动受到限制，其代谢速率下降，导致对底物的利用效率降低。
这会导致脱氮过程中底物的降解速率减慢，从而影响污水处理效果。
3. 污泥沉降特性变化：盐度冲击还会对活性污泥的沉降特性产生影响。
研究表明，高盐度环境下，活性污泥颗粒的电荷性质发生变化，导致颗粒间相互吸引力增加，从而使得活性污泥颗粒聚集成团，集聚速度变慢。
这会导致活性污泥在二沉池中的沉降速度降低，增加了处理系统的停留时间，进一步降低了污水的脱氮效果。
面对盐度冲击对活性污泥体系污水脱氮性能的影响，可采取以下措施进行应对：1. 混合盐度体系：在处理高盐废水的情况下，可以将高盐废水与普通废水按一定比例混合，降低总盐度，减轻盐度冲击对活性污泥的影响。
盐度条件下氮负荷对ANAMMOX-EGSB的脱氮影响邓雄文;王晗;李瀚翔;曾前松;方芳;郭劲松【摘要】考察了盐度条件下氮负荷(NLR)对ANAMMOX-EGSB的脱氮影响.结果表明,18 g/L盐度条件下,当进水NLR低于2.26 kg/(m3·d)时,NLR提升对反应器的脱氮性能影响不大;当NLR提升至2.74 kg/(m3·d)时,反应器出水水质恶化,氨氮、亚硝氮及总氮去除率均降至30%以下.盐度条件下,反应器对NLR的承载能力减弱,且盐度会致使反应器的性能恢复时间延长.微生物群落结构分析表明,反应器中的细菌在门水平上主要为Planctomycetes门,在属水平上主要为Candidatus Jettenia 属.%The denitrification influences of nitrogen loading under salinity condition on ANAMMOX-EGSB reactor have been investigated.The results show that when the reactor is under 18 g/L of salinity and the influent nitrogen loading rate(NLR)is less than 2.26 kg/(m3·d),the increase of NLR does not have obvious influence on denitrification capability.When the NLR i s increased to 2.74 kg/(m3·d),the water quality of effluent of the reactor is worsened,and the removing rates of ammonium,nitrite and TN are all reduced to 30%.The NLR bearing capacity of the reactor is weakened under salinity condition,and the salinity could prolong the recovering time of reactor performances.The analysis on the micro-flora structures shows that most bacteria are Planctomycetes at the level of phylum and Candi-datus Jettenia at the level of genus.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】5页(P35-39)【关键词】盐度;厌氧氨氧化;氮负荷;脱氮性能;微生物【作者】邓雄文;王晗;李瀚翔;曾前松;方芳;郭劲松【作者单位】重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045【正文语种】中文【中图分类】X703.1厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺由于具有能耗低、脱氮效率高等优点而备受关注，已成功地应用于含氮工业废水的生物脱氮处理〔1〕。
盐度对好氧颗粒污泥处理畜禽养殖废水的影响机制探究许亚洲;杨雪梅;张群【期刊名称】《水处理技术》【年(卷),期】2024(50)6【摘要】以好氧颗粒污泥(AGS)和畜禽养殖废水为探究对象,在室温环境下探究了盐度对AGS处理畜禽养殖废水的影响,并分析了不同盐度环境下AGS的污泥特征及微生物群落结构,揭示了相关机制。
结果表明,低盐度(低于1.0 g/L)利于AGS去除污染物和营养盐,而高浓度盐度降低了营养盐去除,提高了胞外聚合物(EPS)的分泌。
当盐度为0.2 g/L时,COD、NH_(4)^(+)-N、TN和PO_(4)^(3-)-P的去除效率高达94.6%~95.2%、94.6%~96.8%、70.6%~72.1%和88.5%~92.1%,然而当盐度超过1.0 g/L,污染物及营养盐去除效率显著下降。
盐度能影响AGS污泥特征,并提高蛋白质的分泌。
盐度有效提高了AGS污泥沉降性。
微生物学机制分析表明0.2g/L盐度作用下AGS内与有机质降解及氮磷去除相关微生物的相对丰度提高。
【总页数】6页(P119-124)【作者】许亚洲;杨雪梅;张群【作者单位】郑州市生态环境局巩义分局;焦作大学化工与环境工程学院;潍坊市青州生态环境监控中心【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.A/O模式好氧颗粒污泥处理畜禽废水及温度影响2.温度影响好氧颗粒污泥处理含油废水机制探究3.全氟辛酸对好氧颗粒污泥处理低全氟辛酸对好氧颗粒污泥处理低C/N废水的影响废水的影响4.铀对好氧颗粒污泥处理核工业废水的影响及机制探究5.有机负荷率对厌氧颗粒污泥处理畜禽养殖废水效能的影响探究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
盐度对好氧颗粒污泥硝化过程中脱氮效果随着全球变暖，温室效应受到越来越多的关注. 大气中的气体种类繁多，N2 O是其中一种非常重要的痕量气体，是引起地球表面气温上升的三大温室气体(N2 O、 CH4、 CO2 )之一[1]. N2 O的温室效应是CO2的300倍左右[2]，CH4的20~30倍[3]，对全球温室效应的贡献约占5%~6%[4]. 目前有研究表明，废水处理中的微生物脱氮过程所排放的N2 O量是人为排放的N2 O量的重要组成部分[5]. 在污水生物脱氮过程中每天约有 (0.3~3)×109 t 的N2 O排放到大气中去，占全球N2 O排放总量的2.5%~25%[6]. N2 O的产生主要发生在污水生物脱氮过程中的硝化阶段，反硝化阶段产生的N2 O量相对较少[7, 8, 9]. 国内外很多研究对废水生物处理脱氮过程中N2 O的产生机制[10]、释放量[11]和影响因素[12]等进行了报道，但大多集中在传统的絮状活性污泥及生物膜方面，而好氧颗粒污泥方面的相关研究较少. 好氧颗粒污泥是一种沉降速度远快于絮状活性污泥的微生物颗粒状聚合体[13]，其具有生物结构致密、沉降速度快、同步脱氮除磷等优点[14, 15]，在污水生物处理方面具有很好的应用前景.随着淡水资源的紧缺，许多沿海城市开始直接利用海水，从而产生了含盐废水，含盐废水主要来源于直接利用海水的工业生产、生活污水和食品加工厂、制药厂、化工厂及石油天然气的采集加工等[16]. 目前国内外在含盐废水的基础上针对不同菌群，不同盐度冲击，不同C/N对N2 O释放量的影响做了一些研究[17]，但在好氧颗粒污泥的基础上开展的较少. 盐度不仅干扰微生物正常的新陈代谢，而且影响污水处理过程中的效率[18]; 因此，研究盐度对N2 O释放量的影响对于温室效应的控制和含盐废水的处理都具有重要的意义.本试验通过调节配水中NaCl的投加量，在尚会来等[19]絮状活性污泥研究的基础上进一步了解盐度对好氧颗粒污泥硝化过程中脱氮效果及N2 O产生量的影响.1 材料与方法1.1 试验用水及种泥本试验采用人工模拟废水，水质情况为: COD(150±10)mg ·L-1，NH4+-N(40±2)mg ·L-1，PO43->-P(4±0.5)mg ·L-1，同时投加适量营养液(1 mL ·L-1)以提供体系内微生物的生理活动所需的必要微量元素. 微量元素 (g ·L-1)组成: FeCl3 ·6H2O 1.5;H3BO3 0.15; CuSO4 ·5H2O 0.03; KI 0.18; EDTA 10; MnCl2 ·4H2O 0.12; ZnSO4 ·7H2O 0.12; CoCl2 ·6H2O 0.15.试验所用污泥为实验室已经培养成熟的具有稳定硝化功能的好氧颗粒污泥，成熟的颗粒污泥大小均衡，平均粒径为2 mm，呈圆形或椭圆形，色泽为金黄色，结构密实[20]. 系统污泥浓度维持在4 000 mg ·L-1.1.2 试验装置及运行方式试验装置采用SBR反应器，有效容积为3.2 L，具体结构参见文献[21]. 试验采用时间控制模式，曝气时间固定为180 min; 利用反应器底部的微孔曝气头，通过鼓风机和转子流量计来调节曝气量，曝气量恒定为0.35 m3 ·h-1; 利用Multi340i型(WTW公司)便携式多功能DO、 pH、 ORP测定仪在线测定体系内DO值、 pH值以及ORP值的动态变化，系统DO 维持在6 mg ·L-1以上，进水pH 7~8; 温度采用温控仪实时控制反应器温度为(31±0.5)℃; 试验过程中每天运行3个周期，定期取样.试验过程中采用NaCl调节污水的盐度，初始盐度设为0 g ·L-1，然后以5 g ·L-1为单位逐渐增加系统的盐度，其他运行条件保持不变.1.3 分析方法1.3.1 水样分析试验水质中COD、 NH4+-N、 NO-2-N、 NO-3-N等指标采用国家标准方法[22]测定.1.3.2 N2 O检测方法脱氮过程中产生的N2 O由两部分组成，其中逸出反应器，释放于大气中的一部分N2 O 气体，称为释放态N2 O; 溶解于污泥混合液中的N2 O气体，称为溶解态N2 O. 释放态N2 O 测定: 用50 mL玻璃注射器从反应器气阀处伸入反应器，在反应器上部的空气中抽取30 mL 气样经过过滤塞后进行检测. 本试验采用日本岛津2010气相色谱仪，Porapak Q色谱柱(30 m×0.53 mm×20 μm)测定N2 O. 色谱条件为进样口温度150℃，柱温70℃，ECD检测器300℃. 溶解态N2 O测定: 采用上部空间法测定. 用50 mL玻璃注射器取20 mL SBR反应器中颗粒污泥混合液，加入1 mL浓度1 mol ·L-1的H2SO4用来抑制微生物活性，同时抽取30 mL的空气，手摇2 min后，静置1 h[23]. 1 h后取注射器内上部的气体进入气相色谱检测. 2 结果与分析 2.1 盐度对硝化过程中NH4+-N、 NO-2-N、 NO-3-N变化的影响盐度是微生物活性的重要影响因素. 反应器启动后经过50个周期的运行，颗粒污泥的脱氮效果基本稳定，达到98%以上. 逐级改变盐度，在盐度为5 g ·L-1和10 g ·L-1条件下分别运行30个周期，反应器达到稳定状态后进行水样分析和N2 O的检测. 可以看出，3个盐度条件下的氨氮浓度呈现逐渐下降的趋势(图 1). 当反应周期结束时，在0 g ·L-1和5 g ·L-1盐度条件的NH4+-N浓度均低于1mg ·L-1，去除率达到98%以上，系统的NH4+-N 去除率非常好，可见将盐度增加到5 g ·L-1并未对系统的脱氮效果产生较大影响，说明在该盐度范围内硝化菌通过调节自身的渗透压，对外界的渗透压变化进行了适应[24]，从而缓冲了盐度的抑制作用; 在这两种盐度条件下系统中NO-2-N浓度的变化趋势基本相同，前120 min均为上升的态势，120 min至试验结束NO-2-N浓度逐渐下降，即前120 min 2个系统NO-2-N的产生速度均高于NO-2-N的氧化速度，之后NO-2-N的氧化速度高于NO-2-N的产生速度. 而盐度为10 g ·L-1时NO-2-N浓度始终呈直线上升的趋势没有逐渐下降的趋势，说明整个过程中NO-2-N的产生速度始终高于NO-2-N的氧化速度. 但是图中显示在0 g ·L-1和5 g ·L-1两个盐度条件下的NO-2-N积累量和产生速度是不同的，120 min时两个系统中的NO-2-N浓度分别为4.46和7.20mg ·L-1，而且是随着盐度的升高，NO-2-N的积累量和产生速度逐渐升高. 试验结束时它们的NO-2-N浓度分别降至0.24和4.31mg ·L-1.NO-2-N积累量的减小速度分别为0.070 mg ·(L ·min)-1和0.048 mg ·(L ·min)-1. 由此可见，NO-2-N的产生速率和氧化速率受氨氮和亚硝酸盐的浓度影响，而且AOB受盐度影响也较为明显，随盐度的升高NO-2-N的产生速度和氧化速度均逐渐升高. 将盐度为0g ·L-1和5 g ·L-1这两个条件下NO-3-N浓度变化曲线进行对比可以看出，在一定盐度范围内，随着盐度的增加，NO-3-N的产生量和产生速度均随之升高，周期运行结束时，NO-3-N出水浓度分别为24.69mg ·L-1和42.21mg ·L-1. 说明在一定盐度范围内硝酸盐氧化菌的活性并没有受到抑制. 而当盐度增加到10 g ·L-1后，高盐度的突然冲击使得硝化细菌的活性受到了严重的抑制，系统中硝态氮几乎没有. 同时，对比同样盐度条件下亚硝态氮浓度的变化可以发现，系统的全程硝化颗粒污泥转化为了短程硝化.图 1 不同盐度下NH4+-N、 NO-2-N、 NO-3-N变化情况在0 g ·L-1和5 g ·L-1盐度条件下，NH4+-N去除率均在98%以上，NO-2-N转化率较低，在9%以下，硝态氮转化率维持在83%左右; 而10 g ·L-1时NH4+-N去除率仅为71.04%; NO-2-N的转化率由原来的0.57%上升到27.58%，NO-3-N转化率由50.99%降到4.05%. 另外，计算3个盐度条件下前120 min的NH4+-N氧化速率得出，它们的氧化速率分别为0.260 mg ·(L ·min)-1、 0.203 mg ·(L ·min)-1和0.173 mg ·(L ·min)-1. 可以看出，盐度的增加对污泥中微生物的活性产生了明显的抑制作用[25]. 通过计算总的氮平衡可知，颗粒污泥内部在进行硝化过程的同时也在进行着反硝化作用，盐度增加到10 g ·L-1时，硝化作用和反硝化作用都减弱，说明高盐度对氨氧化菌和反硝化菌的酶活性都起到了抑制的作用，使其新陈代谢速率减慢[26].2.2 盐度对硝化过程中N2 O产生量的影响以稳定运行的典型周期为例，随着盐度的改变，释放态和溶解态的N2 O产生量都呈增加的趋势(图 2). 盐度为0 g ·L-1时，释放态和溶解态的产生量基本一致，且都低于1.5 mg ·m-3; 盐度为5 g ·L-1时，释放态和溶解态产量均小于10 mg ·m-3，当盐度增加到10 g ·L-1,释放态和溶解态产量均大于10 mg ·m-3，且溶解态多于释放态. 比较释放态和溶解态N2 O产生量的变化趋势可以看出，单个盐度下，释放态产生量少于溶解态的产生量. 在3个盐度下(0、 5、 10 g ·L-1)，释放态N2 O产生量分别为0.95、 3.46、 16.45mg ·m-3，溶解态N2 O产生量分别为1.21 、 8.99、 24.81 mg ·m-3，在盐度为5 g ·L-1和10 g ·L-1条件下，N2 O释放速率分别为0 g ·L-1时的3.6倍和17.4倍.图 2 不同盐度下N2 O产生量2.3 不同盐度下典型周期内NH4+-N、 NO-2-N、 NO-3-N变化与N2 O产生量的关系3个盐度条件下无论是释放态N2 O还是溶解态N2 O均是先升后降的变化趋势. 释放态和溶解态的N2 O产生量的峰值均以盐度为5 g ·L-1时的最高，10 g ·L-1盐度条件其次，最低的是盐度为0 g ·L-1时. 释放态N2 O产生量的峰值出现的时间是相同的. 但是，溶解态N2 O产生量的峰值出现的时间有所不同，盐度为5 g ·L-1时出现的时间较盐度为0 g ·L-1时出现的时间提前; 盐度为10 g ·L-1时较0 g ·L-1时推后(图 3). 盐度为0 g ·L-1时，释放态的N2 O产生量前60 min是不断上升，峰值出现在60 min时，为17.14 mg ·m-3，试验结束时的释放态N2 O产生量降至 0.95 mg ·m-3; 盐度为5 g ·L-1时，; 前60 min 释放态N2 O产生量逐渐上升，60 min达到峰值35.85 mg ·m-3，周期结束时降至3.46 mg ·m-3; 盐度为10 g ·L-1时N2 O产生量与前两个盐度条件有相似的变化趋势，释放态N2 O前60 min逐渐上升，60 min达到峰值25.12mg ·m-3，60 min后逐渐下降，周期结束时降至16.45 mg ·m-3. 溶解态的N2 O产生量，120 min时达到峰值18.40 mg ·m-3，周期结束时降至1.21 mg ·m-3; 盐度为5 g ·L-1时，180 min时达到峰值41.57 mg ·m-3，周期结束时降至 8.99 mg ·m-3; 盐度为10 g ·L-1时，N2 O产生量180 min达到峰值35.53 mg ·m-3，之后逐渐下降至24.81 mg ·m-3. 说明盐度对释放态N2 O产生量的峰值出现时间没有产生影响，对溶解态N2 O产生量的峰值出现的时间有一定的影响[27].图 3 不同盐度下典型周期内NH4+-N、 NO-2-N、 NO-3-N和N2 O的变化情况为了能够更准确地了解盐度对该系统中N2 O产生量的影响，分别用公式[28]计算出不同盐度条件下好氧颗粒污泥硝化过程中的硝化速率和N2 O的释放速率.表 1给出了不同盐度条件下硝化速率和N2 O释放速率的变化情况. 从表 1数据可以发现，在盐度逐渐增加的过程中污泥的硝化速率有小幅的波动，盐度为5 g ·L-1时，硝化能力最强，盐度达到10 g ·L-1后硝化能力有小幅下降，说明盐度的突然改变影响了微生物的硝化能力，但并未完全抑制微生物的活性. 同时盐度增加后N2 O的释放速率也发生了明显的变化,盐度增加,释放速率加快.2.4 盐度对硝化过程中氮平衡的影响在盐度为0 g ·L-1条件下，以第50个稳定运行的周期为例[图 4(a)]. 截止到好氧曝气结束时，体系中剩余的NH4+-N为5.71 mg ·L-1,占总投加量的13.42%. 产生的NO-2-N 为0.24 mg ·L-1，占总投加量的0.57%. NO-3-N浓度为24.69 mg ·L-1，占总投加量的58.04%. N2 O的产生量为2.16 mg ·m-3，占总投加量的0.01%，体系存在27.96%的氮损失.图 4 不同盐度下好氧硝化阶段的氮平衡在盐度为5 g ·L-1条件下，以第80个稳定运行的周期为例[图 4(b)]. 截止到好氧曝气终止时，体系中剩余的NH4+-N为2.27 mg ·L-1，占总投加量的3.86%. 产生的NO-2-N 为4.31 mg ·L-1，占总投加量的7.32%. NO-3-N浓度42.21 mg ·L-1，占总投加量的71.74%. N2 O的产生量为12.45 mg ·m-3，占总投加量的0.02%，体系存在17.06%的氮损失.在盐度为10 g ·L-1条件下，以第110个稳定运行的周期为例[图 4(c)]. 截止到反应周期结束，体系中剩余的NH4+-N为11.06 mg ·L-1，占总投加量的28.95%. 产生的NO-2-N 为10.53 mg ·L-1，占总投加量的27.58%. NO-3-N浓度1.61 mg ·L-1，占总投加量的4.21%. N2 O的产生量为41.26 mg ·m-3，占总投加量的0.11%，体系存在39.15%的氮损失.3个盐度条件下体系均有一定的氮损失，这部分氮损失包括活性污泥的同化作用，用于合成微生物自身的细胞组织，但主要还是因为好氧颗粒污泥内部发生了同步硝化反硝化的现象. 随着盐度的增加，NO-2-N在氮平衡中占的比例由0.57%上升到7.32%，最后达到27.58%; 而NO-3-N所占的比例则由原来的58.04%先上升到71.74%，然后下降到4.21%; N2 O的产生量和在氮平衡中所占的比例则是逐渐增加与NO-2-N变化趋势一致. N2 O通常被认为是硝化作用或者是反硝化作用不完全而产生的气态副产物，大量研究表明N2 O主要还是在好氧硝化阶段生成且好氧段的N2 O释放主要来源于以Nitrosomonas属为主体的硝化细菌的反硝化作用[29]; 对比图 4，盐度由0 g ·L-1增加到5 g ·L-1氮损失减少，到10 g ·L-1时氮损失又增多，而N2 O产量却一直呈现增加的趋势，说明除了硝化细菌的反硝化作用，亚硝化过程中也产生N2 O，一方面可能是由亚硝化过程的第一个中间体NH2OH在羟氨氧化还原酶的作用下氧化生成[30]，另一方面可能是由于亚硝化过程的第二个中间体NOH通过双分子聚合反应生成次亚硝酸盐，然后进一步水解生成N2 O 逸出[31]. 同时，盐度的增加使NO-2-N与NO-3-N的比例发生改变，系统的硝化类型由原来的全程硝化转变为短程硝化.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
