文章摘要：
1 概述
各种各样人类活动产生大量氨氮废水：石化产品、化肥和食品工业、城市固体垃圾处理站点或者猪农场垃圾的沥出液。处理这类垃圾产生一系列环境问题，其中水生物是最大的受害者，因为溶解水里的自由氨。
BNR工艺是去除废水中低浓度氨氮最普遍的方法，但是不适用于处理高浓度氨氮废水，使用更频繁的物化法，比如吹脱。生物处理高浓度工业废水主要问题是高浓度氨氮或者亚硝酸盐抑制硝化反应。但是从环境和经济观点来看，BNR工艺处理高浓度氨氮废水是一个引人注意的方法。
在设计生物废水处理厂要求氮去除中硝化和反硝化速率是关键参数。考虑到这个原......
图3 在整个研究中硝化法进水和出水所有氮化合物的浓度和氨氮去除百分比
表格4
整个研究中硝化法操作参数
比较进水氨氮浓度和出水氧化氮浓度（亚硝酸盐和硝酸盐），证实了氨氮去除是由于硝化发应，两个浓度相等。另外，碳酸盐消耗所得值和硝化化学计量值相等。那些结果否认了氨氮是通过吹脱或者其他微生物（如ANAMMOX处理）途径去除的。
3.1.4 最大硝化率
和那些工业规模处理厂相似的条件下进行实验确定MNR，连续等等。在进行那些实验遇到的问题是含氮废水中高浓度，因为如果NLR比MNR大，大量氨氮积累将会发生。积累抑制了反应，所观察到的硝化速率不是最大值。因此，实验逐渐地、控制 NLR增长的进行。紧紧当NLR稍微超过MNR时，法才有一些氨氮积累；但是，观察到硝化率依然时最大值。
三个实验分别在15℃、20℃和25℃进行。图4（a）显示第一个实验在温度15℃时的结果。实验开始时NLR为0.06gN-NH4+/gVSS-1d-1，没有发生氨氮积累。在NLR增加到0.13mgN-NH4+/(gVSS.d)时，NLR明显高于MNR，产生了150mg N-NH4+/L积累。测量了三个水力停留时间5－16天时段，可以知道计算除出作为平均值的MNR，其值为0.10±0.01g N-NH4+/(gVSS.d)。图4（b）和图4（c）分别显示了第二个和第三个实验结果。两个实验的MNR计算和第一个实验相同，第二个实验（T=20℃）MNR的计算利用了测量了二个水力停留时间13－20天时段，其值为0.21±0.01g N-NH4+/(gVSS.d)。第三个实验（T=25℃）MNR的计算利用了测量了二个水力停留时间12－20天时段，其值为0.37±0.03g N-NH4+/(gVSS.d)。那些数值说明了温度对硝化率的影响。温度系数是θ＝1.14±0.03，调节那些速率适应于方程（ ）。
图5将本实验25℃时MNR值与不同处理高浓度、氨氮废水法已出版的数据相比较。由于大多数早期数据在25℃取得的，因此MNR也选择该温度。本实验MNR明显高于BNR一级污泥法MNR见表。这是合乎逻辑的结果，由于在一级污泥法进水COD/N比率对可完成的MNR的不良影响。
更具体来说，进水COD/N比率3.4，MNR硝化系统获得了0.37gN-NH4+/(gVSS.d)，是一级污泥系统处理相同废水的12倍，其硝化－反硝化速率为0.03 gN-NH4+/(gVSS.d)。为了使本研究MNR与生物膜硝化速率对比，硝化速率采用容积负荷而不是质量负荷。在25℃做实验，MNR容积负荷为1.3gNm-3d-1。本研究实验数据与固定硝化生物膜系统比较，提供了十分不一致的结果。不同结果的原因也许是工业废水不同成分。尽管它们都能用于高浓度氨氮废水处理，但它们彼此有自己的特性，影响了生物处理过程。工业废水研究包括高浓度氨氮、高浓度硫酸盐、氯化物和一定浓度氟化物（见表2）。那些成分会影响生物处理；例如，高浓度氯化物或者氟化物会抑制硝化处理。
3.1.5 基质对硝化的抑
在第一次运行所取得的结果证实进水氨氮浓度5000mgN-NH4+L-1处理困难，由于小的去除百分比下降导致硝化反应器500 mgN-NH4+L-1积累。去除百分比下降的原因是NLR的增加超过了系统反硝化速率的直接结果。在500mgN-NH4+L-1,20℃和pH=7.5时，自由氨浓度大约7.7 mgN-NH4+L-1。自由氨引起氨氮氧化和亚硝酸氧化菌的抑制。抑制也导致1500N-NO2-L-1的积累和硝化速率从0.15下降到0.10 mgN-NH4+VSS-1d-1。为了减轻这个抑制，当硝化反应器中氨氮浓度接近300mg N-NH4+L-1数值时，NLR开始下降了。
3.2 反硝化
在不同阶段硝化系统的出水在反硝化系统中处理，利用两种不同外加碳源。为了研究两种外加碳源对反硝化速率的影响，在稳定状态，系统的MDR被评价。
3.2.1 乙醇混合物作为碳源的反硝化
乙醇混合物作为第一种外加碳源用来做实验。外加碳源作为COD-废水主要含有相同有机物，工业产生的。进水和出水氮浓度（硝酸盐加上亚硝酸盐，尽管亚硝酸盐的作用几乎忽略）见图5（a）。
温度保持20℃，外加碳源流量被调节保持COD/N比率为5gN-1，以确保系统不被有机物抑制。200天外加碳源研究分成6个运行阶段。表6概括了运行参数的数值和给出了每个运行阶段的氮和生物浓度平均值，采用了标准偏差。反硝化速率的误差根据消耗量来计算，误差与每个浓度标准偏差。
在运行1和2里，系统受硝化系统供应大量的氮抑制。为了使运行加快，在运行3－6固体硝酸钠添加一定数量到反硝化反应器里。
在运行3和4系统一直受到基质的抑制，由于出水氮浓度在0和 上一页 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页
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