城市污水輸送、處理過程中氮組分的遷變特性及轉化規(guī)律研究.pdf

1、為積極應對我國污水處理行業(yè)面臨的處理水氮污染物排放限值不斷嚴格的趨勢，本文著眼于對生活污水產生、輸送和處理的整個流程逐步進行分析，以持續(xù)削減污水處理廠尾水氮污染物排放濃度為目標，解析了自污水產生到進入市政管網過程中氮組分賦存形態(tài)的遷變規(guī)律，明確了污水輸送過程中不同賦存形態(tài)氮元素在管網流動過程中的轉化規(guī)律和去除機理，掌握了污水處理過程中氮污染物形態(tài)轉化和去除過程。對城市污水中氮類污染物的合理控制將提供可靠依據(jù)，具有重要的理論和實用價值。<

2、br>　　本研究主要內容包括：⑴對生活污水中氮污染物的組成和來源進行分析，結果表明污水中超過70％的氮元素是由占污水總量不足1%的尿液貢獻的，糞便中氮污染物則占整個生活污水總氮的14%，其主要存在形式分別為尿素和有機氮。尿液中尿素與化糞池污泥和管網中的生物膜接觸，可迅速水解轉化為氨氮；糞便中有機氮與化糞池污泥接觸，可促使其水解與轉化，并最終導致污水中氮組分的賦存形態(tài)由開始產生時以有機氮為主，快速轉化為進入市政污水管網時以氨氮為主。城市污

3、水中尿液和糞便中氮組分的絕對優(yōu)勢以及有機氮在初期收集過程中的轉化特性，決定了城市污水進入管網和污水處理系統(tǒng)的主要組分為氨氮。⑵在污水輸送過程中，對市政管網內污水氮污染物沿程分布的監(jiān)測結果表明，污水中氨氮濃度沿程逐漸升高，但 TN指標有所降低，表明管網內生物膜對水中氮污染物有一定的去除效果。采用以氯化銨、大豆分離蛋白作為氮源的人工配水，進行了城市污水中氮組分在管網遷移轉化的模擬實驗。研究結果表明，在流經1200m污水管道后，污水中溶解性總

4、氮（DTN）濃度分別下降了1.30mg/L、1.58mg/L、2.09mg/L。而且，附著于管網生物膜中的微生物可利用污水中的氨氮和蛋白合成多種氨基酸用于生命代謝活動。δ15N穩(wěn)定同位素和三維熒光分析結果表明，管網中的微生物優(yōu)先利用蛋白類有機氮源進行生命代謝；當水中無蛋白類有機氮時，氨氮類無機氮源是微生物生物基質合成與代謝的重要氮源物質。研究結果進一步表明，微生物的代謝產物會向污水中釋放類腐殖酸類物質，增加水中難降解性有機氮的含量。⑶對

5、城市污水處理過程中不同處理單元氮污染物的賦存形態(tài)和去除途徑進行分析研究，結果表明曝氣沉砂池和初沉池對污水總氮的去除率超過10%，結合δ15N穩(wěn)定同位素技術確定該部分氮污染物的去除主要由于水中顆粒態(tài)氮的沉淀作用而被去除，且曝氣沉砂池內還存在一定的氨揮發(fā)作用導致污水中氨氮濃度下降；二級生物處理工藝過程中氮組分的遷移轉化特性分析結果表明：硝酸鹽在厭氧池內的反硝化作用與缺氧池效果相當，厭氧池和缺氧池內微生物均具有水解氨化作用，且明顯優(yōu)于好氧反應