BioWin应用贴士之判断短程脱氮是否发生

短程脱氮反应指的是自养氨氧化菌(AOB)将氨氮氧化为亚硝酸盐,接着异养菌利用亚硝酸盐为电子受体进行反硝化,产生氮气,达到脱氮的目的。该反应过程需要抑制系统中亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性,这样亚硝酸盐就不会被NOB 氧化为硝酸盐。EnviroSim设计并运行了一个小试规模的序批式反应装置,用于评估在一个实际污水厂系统中是否发生短程脱氮反应。该实验涉及到将含有氨氮的样本污泥混合液倒入小试装置中,通过持续曝气维持较高溶解氧浓度,用以避免溶解氧过低对对AOB和NOB的活性产生抑制作用,然后监测大约4小时之内系统中的硝酸盐和亚硝酸盐的浓度的变化趋势,同时根据物质守恒,也对氨氮浓度进行监测,用于对监测结果的准确性进行核实。
 
利用试验数据计算硝酸盐生成速率和亚硝酸盐生成速率之比。在一个硝化反应完全进行的系统中,该比率约为0.78。如果根据实际监测数据计算得出的比例明显低于0.78,那么表明系统内存在短程脱氮反应。该方法已经在一个硝化完全的污水厂和一个存在短程硝化反应的污水厂得到了验证。模拟软件可以用于展示不同影响因素例如溶解氧浓度对于实验结果的影响。
 
详细的实验设计以及数据分析,请参考EnviroSim发表于2015年美国水环境联合会年度会议的论文,题目为“Is Nitrite-Shunt Happening in the System? Are NOB Repressed?”.