以农业废弃物作为反硝化脱氮固体碳源的研究现状

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稻壳作为反硝化碳源在海水中的脱氮性能研究

稻壳作为反硝化碳源在海水中的脱氮性能研究李华;周子明;刘青松;董宏标;段亚飞;李纯厚;张家松【摘要】Rice husk is a kind of denitrification carbon source. Its main nutrients composition,microstructure,pore structure,carbon release rate,and denitrification rate in seawater have been investigated. The results show that rice husk contains over-sized fibers,starch and crude protein,which can be utilized by microbes. The contained organic carbon is about 58%. Rice husk also contains lots of hydrophilic groups with rough and porous surface ,which is good for microbes to adhere and grow. The removing rate of nitrate from seawater reaches 59%,by using rice husk as deni-trification carbon source. Being a carbon source ,rice husk could continuously supply organic carbon ,meeting the continuous need of microbes.%以稻壳为反硝化碳源,研究了稻壳的营养组成、微观形貌、孔隙结构、在海水中的释碳速率以及作为反硝化碳源在海水中的脱氮效果.结果表明,稻壳中含有能被微生物利用的粗纤维、淀粉和粗蛋白等,总有机碳达到58%以上;稻壳含有大量亲水官能团,表面粗糙且拥有大量孔隙结构,非常利于微生物附着生长.以稻壳为反硝化碳源,海水中硝酸盐去除率可达59%,且具备较好的持续供碳能力,可满足其作为碳源被微生物持续利用的需求.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2016(036)003【总页数】4页(P58-61)【关键词】稻壳;碳源;反硝化;海水处理【作者】李华;周子明;刘青松;董宏标;段亚飞;李纯厚;张家松【作者单位】中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东广州510300;上海海洋大学水产与生命学院,上海201306;中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东广州510300;上海海洋大学水产与生命学院,上海201306;中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东广州510300;中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东广州510300;中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东广州510300;中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东广州510300;中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东广州510300【正文语种】中文【中图分类】TQ085+.47近年来，水产养殖业迅猛发展，大量来自残余饵料和养殖对象排泄物的含氮废水进入天然水体，导致水域环境恶化，赤潮频发，严重破坏生态平衡〔1〕。

农业废物反硝化固体碳源的优选

ｐｔｎｉｌｃｒｏｏｒｅｆｒｄｎｔｆａｉｎｏｅｔａｂｎｓｕｃｏｅｉｉｃｔ．Ｈｅｖｔｌｅｅｎｕｈａ，Ｐ，Ｃ，ＣｄａｒｉｏａｙｍｅｌｍｅｔｓｃｓＣｕｂｒａ，ｗｈｃｅａｉｅｙａｅｔｔｅｉｈｎｇｔｌｆｃｈｖｍｅｂｌｍｆｃｏｒａｉｍｓｗｅｅｎｔｅｅｔｄＲｅｅｅａｕｔｆａａｓｓｅｈｇｅｔｎｗｄｓｓｅｌｗｅｔａｔｏｉｏｍｉｒｏｇｎｓ，ｒｏｔｃｅ．ｌａｍｏｎｂｇｅＷａｔｉｈｓｄｓｓｄｓｏｓｈａａｕｔＷａｔｈｏｓ．
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基于农业废弃物的反硝化脱氮固体碳源比选

基于农业废弃物的反硝化脱氮固体碳源比选方远航;刘昱迪【摘要】碳源是低碳氮比污水反硝化脱氮的制约因素,外加碳源是处理该类废水的常用技术.对6种农业废弃物分别进行清水浸泡实验,从释碳氮性能、浸出液可生化性、吸水性及沉降性、浸出液元素、表面和结构性征等方面,对比了农业废弃物作为反硝化脱氮固体碳源的性能.实验结果表明,玉米芯、稻秆及大豆壳的饱和释碳浓度Cm较小,为106.38～217.39 mg/(g· L),传质系数较大且浸出液碳氮比较高.浸出液UV254测试结果表明玉米芯、稻秆及大豆壳浸出液有机物可生化性优于其他农业废弃物.同时,玉米芯、稻秆及大豆壳表现出良好的吸水性和沉降性.6种农业废弃物的浸出液金属离子浓度均较低.表面和结构性征测试证明了6种农业废弃物均能作为良好的生物膜载体,玉米芯、稻秆及大豆壳最适宜作为反硝化脱氮固体碳源.【期刊名称】《供水技术》【年(卷),期】2017(011)003【总页数】7页(P7-13)【关键词】农业废弃物;固体碳源;反硝化脱氮;低碳氮比【作者】方远航;刘昱迪【作者单位】沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168;沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168【正文语种】中文【中图分类】TU992碳源在生物硝酸盐去除过程中起着重要的提供电子供体的作用[1]，是生物反硝化的核心物质之一。

异养反硝化微生物的脱氮过程，必须有合适的碳源，按低碳氮比污水处理过程中电子供体的来源不同，碳源可分为内碳源和外碳源两类[2]。

内碳源生物脱氮技术又分为传统生物脱氮工艺和新型生物脱氮工艺。

传统生物脱氮工艺是指通过微生物的氨化、硝化和反硝化作用来脱除水中的氮类污染物。

20世纪30年代Wuhrmann[3]发现硝化、反硝化过程，并根据内碳源反硝化过程建立了后置反硝化工艺；20世纪60年代Ettinger[4]等建立了前置反硝化脱氮工艺；之后又相继出现了A/O工艺、Bardenpho、A2/O和UCT工艺[5-6]等。

反硝化脱氮工艺补充碳源选择与优化研究进展

反硝化脱氮工艺补充碳源选择与优化研究进展反硝化脱氮是一种常用的生物处理技术，可将废水中的硝酸盐还原为氮气，从而减少对环境的污染。

而反硝化脱氮过程中需添加碳源来供给细菌进行呼吸代谢，促进反硝化反应的进行。

因此，选择和优化适合的碳源，对于提高脱氮效率和节约能源具有重要意义。

本文将对反硝化脱氮工艺补充碳源选择与优化的研究进展进行综述。

首先，碳源的选择是影响反硝化脱氮效果的关键因素。

传统的碳源包括乙醇、丙酮、甲醇等有机物。

然而，这些碳源存在易挥发、毒性较大和高代谢产物含量等问题，限制了其在实际应用中的推广。

因此，研究者纷纷转向寻找更为适宜的新型碳源。

目前，聚合物类碳源成为了研究的热点之一。

聚合物类碳源具有分子量大、稳定性好和不易挥发等特点，能够提供持续的碳源供给。

其中，乳酸聚合物是一种常见的选择。

研究表明，乳酸聚合物作为碳源，不仅能满足反硝化菌的需求，还可以提高废水的COD浓度，减少锈藻的生长。

此外，乳酸聚合物还具有一定的浓度适应性，即使在低浓度下仍然能够较好地促进反硝化脱氮反应。

除了选择合适的碳源，优化碳源投加方式也是提高脱氮效率的关键。

过量投加碳源会导致废水中COD浓度过高，造成环境污染和能源浪费。

因此，研究者开始探索碳源投加方式的优化策略。

一种常见的方法是间歇投加碳源，即按一定时间间隔投加一定量的碳源。

研究表明，间歇投加碳源可以维持反硝化细菌的活性，减少COD浓度的波动，从而提高脱氮效率和废水处理稳定性。

此外，还有一些新颖的碳源投加方式应用于反硝化脱氮工艺，例如逐步投加碳源和渐减投加碳源等。

逐步投加碳源是指在处理过程中逐渐增加碳源浓度，以满足反硝化菌的需求。

研究表明，逐步投加碳源能够更好地促进反硝化反应的进行，提高氮去除效率。

而渐减投加碳源是指在处理过程中逐渐减少碳源浓度，可以有效避免碳源浓度过高导致的环境污染问题。

这些新颖的碳源投加方式为反硝化脱氮工艺提供了更多的选择和优化空间。

综上所述，反硝化脱氮工艺补充碳源的选择与优化是提高脱氮效率和节约能源的关键。

污水厂反硝化传统及可供替代碳源研究进展

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反硝化外加碳源种类繁多,不同碳源的价格成本、理
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反硝化脱氮补充碳源选择与研究

反硝化脱氮补充碳源选择与研究首先，碳源的选择应考虑以下几个因素：1.碳源的可生物降解性：碳源应易于被细菌分解和利用，以提供足够的能量维持细菌的生长和代谢。

2.碳源的稳定性：碳源不应在反硝化过程中产生过多的中间产物和副产物，以免对系统造成负面影响。

3.碳源的供应方式：碳源可通过持续供应或定期补给的方式提供给反硝化系统，供应方式应根据具体情况进行选择。

4.碳源的成本：碳源的选择要考虑其价格和可获得性，以保证技术的经济可行性。

常用的反硝化脱氮碳源包括有机物、乙醇和乙酸等。

有机物包括酒精、葡萄糖、乳糖、乙醇等，这些有机物可以很好地提供能量和碳源，支持细菌的生长和代谢。

乙醇和乙酸是常用的碳源，它们不仅稳定且易于操作，还能提供足够的碳源供细菌利用。

除了常规的碳源，近年来还有一些新型的碳源引起了人们的关注。

例如，废水中所含的有机废弃物和生物质资源可以通过减少废弃物和资源浪费来实现资源节约和环境保护。

微生物电化学和微生物燃料电池的发展，为利用废水中有机物产生电能和提供碳源提供了新的途径。

此外，还有一些新型碳源如双氧水、甘油和宿主特异性废物等，也在反硝化脱氮碳源研究中得到了一定的应用。

在碳源的选择研究中，需要进行相关实验来评估碳源的降解性能、对反硝化细菌的生长和代谢的影响等。

常用的实验包括测定碳源的生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）等指标，评价碳源的可降解性和降解效果。

此外，还可以通过测定反硝化效率、亚硝酸盐和硝酸盐的浓度变化、氮气产量等指标来评估碳源对反硝化除氮效果的影响。

总之，反硝化脱氮补充碳源的选择和研究是反硝化除氮技术中的重要问题。

通过合理选择碳源，并进行相关实验评估其降解性能和影响效果，可以优化反硝化脱氮工艺，提高除氮效率，实现废水的高效处理和资源回收利用。

反硝化除磷工艺原理以及研究进展

反硝化除磷工艺原理以及研究进展反硝化除磷工艺一直以来都是污水处理领域研究的热点，随着环保意识的不断提高，工艺的研究、改进和应用也在不断推进。

在这篇文章中，我们将重点介绍反硝化除磷工艺的原理、发展历程以及目前的研究进展，并对其未来的应用前景进行展望。

1. 反硝化除磷工艺的原理反硝化除磷工艺是一种利用硝化-反硝化的生物反应过程去除污水中氮、磷元素的工艺。

其原理是，通过污水里的有机物质，使污水中的有机物质被氨氧化成以NH4+为主要形态的氮化物，然后将NH4+通过硝化由细菌氧化成NO3-。

而在后续的反硝化过程中，反硝化细菌利用NO3-作为电子受体，将NO3- 还原成N2气体，同时磷元素被沉淀在活性污泥中。

2. 反硝化除磷工艺的发展历程反硝化除磷工艺的研究可追溯至上世纪60年代，当时相关研究人员在对生活污水处理过程中，意外发现生物膜反应器在净化污水时可同时达到除磷和除氮的效果，同时出水中还具有较低的有机物含量。

然而，由于当时的反硝化除磷工艺并不完善，存在的问题较多，因此直到上世纪80年代，才逐渐发展出采用前置浸出法去除COD，此后通过反硝化除磷，再加上碳源补加进一步提高除磷效果的新工艺。

随着上述工艺不断完善，反硝化除磷工艺逐步成为了当今污水处理领域中广泛应用的一种成熟工艺方法。

3. 反硝化除磷工艺的研究进展自反硝化除磷工艺被提出以来，相关领域的研究工作已经取得了许多进展，其中包括：(1) 研究采用新型碳质填料增强反硝化除磷工艺的效果新型碳质填料具有高比表面积、孔径分布均匀、生物可附着性好等特点，对于提高反硝化除磷工艺的效果具有良好的应用前景。

研究中发现，采用新型碳质填料结合生物反应器培养啮齿动物阶段污泥，反应器内的Pb2+、Cu2+等重金属离子含量分别下降了50%、74%。

(2) 研究通过温度的调节来影响反硝化除磷的效率研究发现，适当降低反硝化除磷工艺中反硝化反应的温度可以提高反应效率。

此外，在反应器中采用沼气将一些固体废弃物转化为高含量的磷酸盐，可增强反硝化除磷的效果，而不改变反应器的能源消耗情况。

反硝化脱氮工艺补充碳源选择与优化研究进展

× ＳＡＳＦ＋ＳＡ
×ＸＨ
! " 慢速可降解
２有机物
ｄＣＮｄｔ
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ｑＮ－
ＳＦ
ＣＮＯ３ Байду номын сангаасｓ，ＮＯ３＋ＣＮＯ３
× ＳＦＳＦ＋ＳＡ
×ＸＨ
! " ３内源物质
ｄＣＮｄｔ
＝－ｑＮ－ｅｎｄ×ＸＨ
ｅｎｄ
奖硝酸盐和亚硝酸盐分开模拟的反硝化动力学［８］
４硝酸盐降解
在反硝化脱氮过程中能够直接被反硝化菌利用的只有可溶性易生物降解有机物如乙酸甲酸丙酸等低分子有机酸等其他大分子的有机物和不易生物降解的有机物必须先转化成低分子有机酸才能被微生物利用
净水技术ＷＡＴＥＲＰＵＲ净ＩＦＩＣ水ＡＴＩＯ技ＮＴ术ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．６２００７
废水处理及回用
废水生物缺氧反硝化脱氮处理过程中，绝大部
分有机物质能够利用硝酸盐或亚硝酸盐代替氧作为
电子受体，进行生物氧化反应。当缺少溶解氧时，微
生物呼吸作用电子传递链上的硝酸盐还原酶被激
活，促使氢和电子转移给最终电子受体－硝酸盐［１］。
硝酸盐还原过程包括以下步骤：
ＮＯ－３→ＮＯ－２→ＮＯ→Ｎ２Ｏ→Ｎ２
（１）
亚硝酸盐降５
解
ｄＣＮＯ３ｄｔ
＝－
ｖｍａｘ，ＮＯ３
ＣＮＯ３Ｋｓ，ＮＯ３＋ＣＮＯ３
×ＸＨ
ｄＣＮＯ２ｄｔ
＝ｖｍａｘ，ＮＯ３
ＣＮＯ３Ｋｓ，ＮＯ３＋ＣＮＯ３
×ＸＨ－
ｖｍａｘ，ＮＯ２
ＣＮＯ２Ｋｓ，ＮＯ２＋ＣＮＯ２
×ＸＨ
参数说明：
ＣＮ—氮的浓度，ｇＮ／ｍ３，ＣＮＯ３—硝酸盐氮的浓度，ｇＮ／ｍ３，ＳＡ—溶解性易降解有机物的浓度，ｇＣＯＤ／ｍ３，ＳＦ—慢速可降解有机物的浓度，ｇＣＯＤ／ｍ３，

反硝化过程外加新型碳源研究进展

反硝化过程外加新型碳源研究进展李健伟;胡晓瞳;刘勇【摘要】目前我国实际污水处理反硝化过程碳源不足,需要外加碳源以保证充分反硝化.近几年新型碳源由于成本较低,其研究发展迅速.常见的新型碳源即纤维素类碳源、工业废水和垃圾渗滤液以及一些其他物质碳源的反硝化特性总结于文中.尽管一些固体类的新型碳源对后续处理造成一定困难,部分新型碳源不适用于生活污水反硝化,但大多数新型碳源成本较低,能利用某些废弃物补充污水反硝化所需碳源,具有一定的环保效应,应用前景较为广泛.%There are insufficient carbon sources during denitrification in wastewater treatment so that external carbon source is required to ensure adequate denitrification.In recent years,new carbon source has developed rapidly due to its low cost.Characteristics of new common carbon sources included cellulose,industrial wastewater and landfill leachate,endogenous and other carbon source carbon during denitrification were summarized.Though some solid carbon sources were difficult for causing some difficulties for subsequent treatment and some did not apply to domestic wastewater,most of the new carbon sources costed low and took advantage of some wastewater to supplement carbon sources for wastewater denitrification which had some environmental effects.The new carbon sources have extensive application prospects.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)005【总页数】3页(P10-11,32)【关键词】环境科学;污水处理;反硝化;新型碳源【作者】李健伟;胡晓瞳;刘勇【作者单位】北京城市排水集团科技研发中心,北京 100044;北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124;北京大学人民医院,北京 100044【正文语种】中文【中图分类】X703.1目前，我国在污水处理反硝化的过程中普遍存在着碳源不足的问题，因此需要外加碳源进行补充。

不同碳源及含量对反硝化脱氮效果的影响研究现状

ＣＤ超标，此．了最大程度优化系统运行，要优化外Ｏ因为需
碳源投量
定的影响
１．乙醇２
马勇［在ＳＲ反应器中发现甲醇、４Ｂ］乙醇为碳源时污泥产
目前．内外对外碳源的投加种类和投量进行了一系列国的研究．发现不同外碳源对系统的反硝化过程影响不同．即
硝化速率。混合ＶＡ碳源的反硝化速率比组成它的单一Ｆ
ＶＡ的反硝化速率高．Ｆ碳源的反硝化速率比相应的醇ＦＶＡ
垃圾渗滤液中富含有高浓度的有机废水．其中ＣＯＤ一般为１００／５０ｍｇＬ．新鲜垃圾渗滤液的可生化性高．大约为０４０６所以．垃圾渗滤液作为一种以废治废的碳源具有．～．．以很大的应用前景．目前在这方面也有了一定的研究。
率均为Ｏ：．尚会来＿ＳＲ反应器中试验发现．４５Ｂ＿在以乙醇为碳源．硝酸盐为电子受体时．佳的ＣＮ＝，源缺乏时会引起最／５碳
亚硝酸盐积累还有研究发现．甲醇为碳源时硝酸盐氮去用
使外碳源投加量相同．理效果也不同。活性污泥法方面．处在虽然还没有定量的确定出最佳可行的碳源种类和投加量．但
２１，ｏ０．３１ｏ．Ｎ

短程硝化反硝化生物脱氮工艺影响因素研究现状

两类硝化细菌活性及硝化产物的影响也不同。在 13℃～16℃下污
水中硝化细菌活性受到抑制，能够出现亚硝酸盐氮积累的现象。
16℃～32℃时，硝化反应的产物主要为硝酸盐氮，亚硝酸盐氮较少，
反硝化反应是在缺氧或无氧条件下由微生物将亚硝态氮和硝基本上没有发现亚硝酸盐氮的积累。而温度继续升高，当超过 32℃
态氮转化为氮气的过程。反硝化菌包括螺旋菌属、反硝化杆菌属等，时，又发现亚硝酸盐氮积累的现象[6]。
艺在实际运行时带来许多问题[1]。
pH 值也是硝化反应的重要因素之一：本身硝化细菌对 PH 值就
2 生物脱氮理论的突破
有一个要求，同时 pH 值对游离氨浓度又很大影响，因为废水中的
在以往的研究过程中，认为亚硝化和硝化细菌的属性相似，在氨氮随 pH 值不同分别以分子态和离子态形式存在，分细菌科[2]。随之科学技术的进步对硝酸菌的抑制要强于亚硝酸菌。因此，控制 pH 值在适当的范围
亚硝化细菌将含氮化合物转化为亚硝态氮过程；亚硝化细菌包括亚
3 短程硝化反硝化生物脱氮工艺的研究现状
硝酸盐螺旋杆菌属、亚硝酸盐球菌属、亚硝酸盐单胞菌属等；第二阶
目前，对 SCND 工艺的研究，主要体现在控制温度、溶解氧、PH
段为硝化反应由硝化细菌将亚硝态氮进一步转化为硝态氮的过程。值三方面影响因素，三个影响因素的影响研究现状如下：
反硝化细菌可以利用污水中的分子氧、硝态氮、亚硝态氮以作为电
国内学者王淑莹等[4-5]通过控制水温在 30℃～32℃成功实现了
子受体，利用有机物作为碳源及电子供体提供能力。具体反应式如 SCND 工艺，较系统的分析了温度变化对 SCND 的影响。研究结果发
下：
现，水温保持在 30℃时得到的短程硝化，当在 20.5℃～24.5℃时，硝

农业废物反硝化固体碳源的优选_邵留

中国环境科学 2011,31(5)：748~754 China Environmental Science 农业废物反硝化固体碳源的优选邵留1,徐祖信2*,金伟2,尹海龙2 (1.上海海洋大学水产与生命学院,海洋科学研究所,上海 201306；2.同济大学环境科学与工程学院,上海 200092)摘要：以甘蔗渣、玉米芯、稻草、稻壳、花生壳、木屑6种农业废物作为反硝化碳源和生物膜载体的备选材料,通过各物质浸出物质元素分析、含碳量以及脱氮效果、生物附着性能等方面的比较,意在优选出适于推广的反硝化固体碳源.结果表明,6种农业废物的浸出液中均未检测出铜、铅、铬及镉,安全性较好.甘蔗渣浸出液的有机碳含量和释放速率明显高于其他材料,木屑浸出液的有机碳含量则相对最低.其中,玉米芯、稻草及稻壳表现出较强的持续供碳能力.以稻草、稻壳和玉米芯为碳源和载体的实验组硝酸盐去除率均达80%以上,而木屑实验组由于碳释放量不足、生物附着性能较差等原因导致脱氮性能较差.试验初步优选出了玉米芯、稻草、稻壳可用做替代传统液体碳源的固体碳源.关键词：农业废物；反硝化；固体碳源；优选中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2011)05-0748-07Optimization of solid carbon source for denitrification of agriculture wastes. SHAO Liu1, XU Zu-xin2*, JIN Wei2, YIN Hai-long2 (1.Institute of Ocean Science, College of Fisheries and Life, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China；2.College of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China). China Environmental Science, 2011,31(5)：748~754Abstract：Agriculture wastes including bagasse, corncob, rice hull, rice straw peanut shell and sawdust were selected as potential carbon source for denitrification. Heavy metal element such as Cu, Pb, Cr, Cd, which negatively affect the metabolism of microorganisms, were not detected. Release amount of bagasse was the highest and sawdust was the lowest. Better continuous supply of carbon was found when corncob, rice hull and rice straw were used as carbon source. Higher than 80% nitrate removal efficiency was found when corncob, rice hull and rice straw were used as carbon source. Due to low carbon release and poor adhesive performance, low nitrate removal efficiency was found when sawdust was used as carbon source. Corncob, rice hull and rice straw were, therefore, recommended as an economical and effective external carbon source for denitrification.Key words：agriculture waste；denitrification；solid carbon source；optimization利用生物反硝化工艺处理氮、磷含量较高的城市污水过程中,补加碳源是保证处理效果的手段之一.对于碳含量相对不足水体,传统方法是投加甲醇等液体碳源,该技术的弊端主要在于运输不便、成本过高以及液体碳源具有一定毒性等问题[1-3].为此,近年来相关学者纷纷提出不少替代传统工艺的反硝化碳源,如可生物降解聚合物[4-10]、农作物[11-12]、农业废物[13-18]、污泥[19]等.其中农业废物基于安全性和经济性等方面的优势,日益成为研究热点,并已取得了不错的研究成果[13].农业废物被认为是地球上最丰富的可循环利用的有机物质[20],不仅成本低廉,且能被生物降解,具有广泛的开发前景.目前已有利用农业废弃物制造生物能源、活性炭、离子交换树脂等的报道[21-27].而以农业废物作为反硝化碳源的研究较多集中在反硝化效果的报道上,对于农业废弃物的供碳机理却研究甚少.本研究以甘蔗渣、玉米芯、稻草、稻壳、花收稿日期：2010-09-25基金项目：国家自然科学基金资助项目(51008219);上海海洋大学博士启动基金项目(A2400090143);上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金(ssc09003);上海市教育委员会重点学科建设项目(J50701);环境科学上海市教育高地基金(B8510100001)* 责任作者, 教授, xzx@5期邵留等：农业废物反硝化固体碳源的优选 749生壳、木屑6种材料作为反硝化外加碳源的备选材料.这6种材料均具有较高的纤维素含量,纤维素降解菌可将纤维素转化为反硝化菌可利用的碳源,使得反硝化反应顺利进行.本研究目的在于通过对不同种类农业废气物浸出物质元素分析、释碳量的比较、脱氮效果、生物附着性能等方面的研究,筛选出来源方便、费用低廉、结构稳定、脱氮效果好、副效应低的碳源,为碳源的推广提供理论支持,也为治理硝酸盐污染水体提供新的思路.1材料与方法1.1 农业废物的预处理玉米芯、稻草、稻壳、木屑、花生壳、甘蔗渣6种农业废物收购于上海市崇明县农村地区.回收后洗净、晾干,储藏于干燥箱中.整个实验使用同一批材料.1.2 农业废物浸出液元素成分的测定分别称取10g备用的6种农业废物分别加入500mL三角瓶中,加400mL水浸泡.14d后取样,使用ICP-OES(电感耦合等离子体发射光谱仪inductively coupled plasma optical emission spectrometer,美国Perkin-Elmer公司)对浸泡液进行物质元素分析.1.3 农业废物浸出液TOC及TC的测定分别称取10g备用的6种农业废物于1000mL三角瓶中,加1000mL蒸馏水浸泡.分别于第3,5,7,15d时取样,使用总有机碳分析仪(日本岛津公司TOC分析仪)测定碳源浸出液中的TOC(总有机碳)及TC(总碳)含量.1.4 碳源材料表面形态及生物附着情况的电镜扫描采用电镜扫描法对碳源材料的表面性质进行表征,以分析碳源材料的生物附着容易程度.采用S-450型(Phillips)扫描电子显微镜(SEM— —scanning electron microscope )对被选碳源材料进行表面形态及生物附着情况的观测.1.5碳源静态反硝化试验反硝化菌的培养:选取花园泥土作为接种物,加入自行配制的培养液后,25℃恒温培养,控制pH 7.2~7.5,充氮气维持厌氧环境.培养液组成:KNO3 2.0g/L,MgSO4·7H2O 0.2g/L, K2HPO40.5g/L,酒石酸钾钠20g/L.分别称取各农业废物10g放入2500mL滤嘴瓶中,加2000mL自配污水(以KNO3为氮源,K2HPO4为磷源,外加适量的微量元素)使各实验组水体硝酸盐开始浓度均为8.8mg/L;同时接种反硝化菌富集培养物20mL.按试验设定时间取样,测定水中硝酸盐浓度.2结果与讨论2.1浸出液元素物质分析由表1可以看出,历经14d的浸泡后,6种农业废弃物的浸泡液中:Cu、Pb、Cd、Cr四种金属元素的含量均低于检测限,未能检出.各浸出液As含量均<0.5mg/L,Zn含量最高的为甘蔗渣试验组,含量为 6.3mg/L.考虑到实际应用中,来水流量和流速均远远大于试验状态,因此当此类农业废弃物用做生物反硝化碳源时不会对环境安全造成影响,环境友好度较高.另外,有报道指出[28],碳源材料浸出液中的金属离子可以为反硝化过程中所需的酶提供活性中心,从而提高装置的反硝化速率.因此,6种材料作为反硝化碳源和生物膜载体去除水中的硝酸盐是安全可行的.表1 农业废弃物浸出液元素含量(mg/L)Table 1 Analysis of agriculture waste lixivium (mg/L)样品名 Cu Pb Cd Cr As Zn甘蔗渣 n.d. n.d.n.d.n.d.0.37 6.30稻壳 n.d.n.d.n.d.n.d.0.14 2.09稻草 n.d.n.d.n.d.n.d.0.20 1.90玉米芯 n.d.n.d.n.d.n.d.0.14 3.23花生壳 n.d.n.d.n.d.n.d.0.13 1.61木屑 n.d.n.d.n.d.n.d.0.08 1.69注:n.d.表示未检出2.2浸出物TC及TOC分析为考察6种碳源材料的有机物释放水平,检测了碳源浸出液中TC及TOC含量随时间的变化.750 中国环境科学 31卷图1 碳源材料浸出液TOC及TC的变化Fig.1 Chang of TOC and TC in lixivium according to time由图1可以看出,随着时间的推移,各实验组TC及TOC含量均出现不同程度的增加.试验期间备选材料释碳量大小依次为:甘蔗渣>花生壳>玉米芯>稻草>稻壳>木屑.纵观浸出液TOC 所占TC比例,发现备选材料浸出液中TOC含量均占TC的90%以上,均符合作为碳源材料的基本条件——能释放出大量有机碳.比较而言,甘蔗渣上浸出液中TC和TOC含量和其他几种材料相比高出1个数量级,高达3000mg/L以上.在释放试验开始的第1周内,甘蔗渣浸出液TC和TOC浓度随着时间的延长增长迅速,之后随着试验天数的增加,增长趋势有所放缓(图1a);花生壳浸出液中TC和TOC浓度变化曲线(图1d)与甘蔗渣类似,出现后期释碳能力降低现象,主要是因为浸泡初期,甘蔗渣和花生壳表面附着的小分子有机物大量溶出,表现为浸出液中TC 及TOC增长迅速;之后,浸出液TC及TOC的增加主要来自材料本身纤维素的分解,因此释碳5期邵留等：农业废物反硝化固体碳源的优选 751速率明显降低.从甘蔗渣和花生壳浸出液的TOC/TC变化曲线可以推论,这两种物质的供碳持续力不够,无法持续提供能源和碳源,因此不太适宜作为反硝化碳源和载体.章旻[29]通过实验得出,经过5d的反硝化反应后,以花生壳为碳源的实验组出现明显的供碳不足现象,不太适宜作为固态有机碳源.李晔等[17]同样报道花生壳不适宜作为反硝化固体碳源,其理由是以花生壳为反硝化碳源的硝酸盐去除试验,在反应开始前两天,花生壳释放有机物较快,硝酸盐去除效果较好;但1星期后,花生壳被纤维素分解菌分解溶出的有机物很少,其释碳能力出现明显不足,导致硝酸盐去除能力急剧下降.这一实验结果验证了本实验的推测.在15d的检测时间内,稻壳和稻草浸出液TC 和TOC含量均在100 ~170 mg/L之间,且浸出液TOC浓度与时间之间存在良好的线性关系;玉米芯浸出液中的TC和TOC含量变化在试验进行的第1周增长较为缓慢,之后表现出强劲的后势,随着时间的推移,浸出液中TC和TOC浓度增长迅速;图1b、图1c、图1e表明这3种材料具有较好的持续供碳能力,能较好满足其上生长的生物膜对碳源的持续需求,降低材料的更换频率.木屑浸出液中TC和TOC浓度变化同样与时间之间存在较好的线性关系,但其浸出液中增长范围很有限,第3d到15d内, TOC含量只是从67mg/L 增长到71mg/L,增长速率过慢,这主要与木屑中富含难分解的木质素有关.赵联芳等[13]研究得出,稻壳与木屑的释碳速率较为稳定,且稻壳的释碳量高于木屑,这与本研究结论一致.a bc d图2 碳源材料处理前扫描电镜图(×100)Fig.2 SEM image of agriculture waste before process(×100)a.木屑;b.玉米芯;c.稻草;d.稻壳综合分析各类碳源物质浸出液TOC和TC浓度随时间的变化趋势,甘蔗渣由于浸出液中有752 中国环境科学 31卷机碳浓度过高,达3000mg/L以上,且存在和花生壳浸出液一样的问题,即后期有机物释放能力不足,即可持续释放有机物的能力较差;考虑到备选材料的实际应用,为了避免碳源原位处理时溶解出过多有机物,造成二次污染,而有机物释放后劲不足又会导致供碳不足,因此放弃对甘蔗渣和花生壳性能的进一步研究.2.3表面形态及生物附着性能分析由图2可见,稻草表面最为光滑,总体呈片状,其上基本没有突起状结构;木屑表面较为平整,结构致密;玉米芯表面不平整,大体呈片状叠加形态,其上的纤维状结构较为明显;稻壳表面呈粒状(即具有大致相同量网的不规则形体),且中间夹杂着许多针状体.根据扫描电镜的结果可知,稻壳的表面最粗糙,玉米芯次之,之后是木屑,稻草的表面最光滑.载体表面的粗糙程度是影响微生物附着、生长的载体表面性质之一,粗糙多孔的表面有助于生物膜的形成.因此推测稻壳和玉米芯表面更易于挂膜,更适宜微生物的附着.从图3可见,各种农业废物作为反硝化碳源运行一段时间后,稻壳表面最容易附着微生物,稻草和玉米芯表面亦可见明显的菌膜存在,而以木屑表面的微生物量最少,未有明显的菌膜生长.生物膜上的微生物以球菌为主,这与周海红等[4]以可生物降解的PBS作为反硝化碳源和生物膜载体,电镜扫描显示的生物膜结构较为类似.推测生物膜上的球菌应以常见的生物反硝化菌属,即芽孢杆菌属微球菌和假单胞菌属为主,具体菌种需进一步研究鉴定.a bc d图3 碳源材料处理后扫描电镜图(×1000)Fig.3 SEM image of agriculture waste after process(×1000)a.木屑;b.玉米芯;c.稻草;d.稻壳一般认为,材料的生物附着性能与材料本身的表面特征有关,即表面粗糙程度大的材料易于生物附着.本研究结果认为,反硝化微生物在新型碳源载体上的附着性能除与材料本身的表面特5期邵留等：农业废物反硝化固体碳源的优选 753性有一定的相关性外,还与材料的供碳能力息息相关.在本研究中,木屑和稻草两者的对比就印证了该结论.在处理前,两者都均为表面较为光滑,但处理后稻草表面生物膜覆盖率要明显优于木屑.两者出现这一明显差异的主要原因是稻草的释碳速率与释碳量明显优于木屑,而充足的碳源供应为反硝化微生物的生长繁殖提供了有利的保障,因此稻草更具竞争优势.2.4静态脱氮性能由图4可以看出,稻草、稻壳和玉米芯静态脱氮试验均取得了较好的效果,试验开始后第2d,稻草实验组的硝酸盐浓度下降非常明显,由8.8mg/L降至2mg/L以下,去除率就达80%以上;稻壳和玉米芯实验组也在试验开始后第3d硝酸盐去除率均达80%以上,水体硝酸盐浓度均降至2mg/L以下.以稻草、稻壳和玉米芯为生物反硝化碳源的试验组均能在短时间内拿到较好的硝酸盐去除效果,这主要是因为3种材料释碳能力强,且有较强的持续供碳能力;木屑静态脱氮实验组效果较差,水体硝酸盐浓度始终高于5mg/L,16d后硝酸盐去除率仍未见明显增加,试验情况下仅获得25%左右的去除率.结合备选碳源浸出液TOC及TC试验可知,木屑浸出液TOC及TC浓度始终低于100mg/L,远低于稻草、稻壳和玉米芯浸出液的TOC和TC 浓度.因此,可以推断木屑静态脱氮试验组较差的脱氮效果与其浸出液有机碳浓度过低有关,即木屑实验组中反硝化碳源不足,导致反硝化反应受阻,硝酸盐去除率明显低于其他几个实验组.图4 碳源静态脱氮试验NO3--N浓度及去除率变化Fig.4 Change of nitrate removal efficiency according to time3结论3.1选取甘蔗渣、玉米芯、稻草、稻壳、花生壳、木屑6种农业废物作为反硝化固体碳源,与传统液体碳源相比,这6种碳源材料更为安全,其浸出液未检测到铜、铅、镉、铬等重金属元素.754 中国环境科学 31卷3.2甘蔗渣由于浸出液中有机碳浓度过高,达3000mg/L以上;花生壳浸出液后期的有机物释放能力不足,即可持续释放有机物的能力较差.碳源溶出物质有机物含量过高会对水体造成二次污染,而有机物释放后劲不足又会导致供碳不足,因此甘蔗渣和花生壳不适于作为反硝化碳源. 3.3脱氮试验表明,以稻草、稻壳和玉米芯为碳源和载体的实验组硝酸盐去除率均可达80%以上,而木屑实验组由于碳释放量不足、生物附着性能较差等原因导致脱氮性能较差.玉米芯、稻草、稻壳可用做替代传统液体碳源的固体碳源.参考文献:[1]曾薇,李磊,杨莹莹,等.A2O工艺处理生活污水短程硝化反硝化的研究 [J]. 中国环境科学, 2010,30(5):625-632.[2]李洪静,陈银广,顾国维.丙酸/乙酸对低能耗生物除磷脱氮系统的影响 [J]. 中国环境科学, 2008,28(8):673-678.[3]邵留,徐祖信,尹海龙.污染水体脱氮工艺中外加碳源的研究进展 [J]. 工业水处理,2007,27(12):10-14.[4]周海红,王建龙,赵璇. pH对以PBS为反硝化碳源和生物膜载体去除饮用水源水中硝酸盐的影响 [J]. 环境科学, 2006,27(2): 290-293.[5]周海红,赵璇,王建龙.利用可生物降解聚合物去除饮用水源水中硝酸盐 [J]. 清华大学学报(自然科学版), 2006,46(3): 434-436.[6]周海红,王建龙.利用可生物降解聚合物同时作为反硝化微生物的碳源和附着载体研究 [J]. 中国生物工程杂志, 2006,26(2): 95-98.[7]周贵忠,孙静,张旭,等.地下水生物反硝化碳源材料研究[J]. 环境科学与技术, 2008,31(7):4-6,10.[8]罗国芝,赖才胜,谭洪新,等.固体碳源填料床生物反应器去除水中硝酸盐的研究 [J]. 安全与环境学报, 2010,10(4):23-27. 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Process Biochemistry, 2006,41:1539-1544.[16]邵留,徐祖信,金伟,等.以稻草为碳源和生物膜载体去除水中的硝酸盐 [J]. 环境科学, 2009,30(5):1414-1419.[17]李晔,章旻,陈家宏,等.污水反硝化脱氮的固态有机碳源选择实验研究 [J]. 武汉理工大学学报,2010,32(6):27-31.[18]曹文平,张永明,李亚峰,等.竹丝填充床对高有机负荷及低C/N水质的脱氮特性 [J]. 中国环境科学,2010,30(8):1067-1072. [19]吴一平,王旭东.初沉污泥作为生物脱氮除磷快速碳源的转化因素研究 [J]. 西安建筑科技大学学报,2005,137(4):12-13.[20]Orlando U S, Baes A U, Nishijima W, et al.Preparation ofagricultural residue anion exchangers and its nitrate maximum adsorption capacity [J]. Chemosphere, 2002,48:1041-1046. [21]钟长庚,李双华.用稻草和含碱废液制取黄原酸酯并处理含铜废水 [J]. 中国环境科学, 1995,15(4):294-297.[22]Namasivayan C, Kadirvelu K. Uptake of mercury (II) fromwastewater by activated carbon from an unwanted agriculturalsolid by-product: coirpith [J]. Carbon, 1999,37(1):79-84.[23]Simkovic I, Laszlo J A. Preparation of ion exchangers frombagasse by crosslinking with epichlorohydrin––NH4OH or epichlorohydrin––imidazole [J]. Journal of applied polymer science, 1997,64(13):2561-2566.[24]Chen M, Xia L M, Xue P J. 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壳类农业废弃物固体碳源释碳性能研究

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎ７１００２１，Ｃｈｉｎａ）
０ｃｔ．２０１３ Biblioteka ２０１３年１０月
文章编号：１０００５８１ｌ（２０１３）０５００３９ — ０６
壳类农业废弃物固体碳源释碳性能研究
谢林花，丁绍兰，陈晓娇，王明
（陕西科技大学资源与环境学院，陕西西安７１００２１）
的影响显著程度依次为：固液比＞水温＞ｐＨ值．
关键词：壳类农业废弃物；固体碳源；释碳
中图法分类号：Ｘ１７１．５文献标识码：Ａ
Ｓｔｕｄｙｏｎｒｅｌｅａｓｉｎｇｃａｒｂｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
ｗｉｔｈｈｉｇｈｎｉｔｒｏｇｅｎ．Ｔｈｉｓｐａｓｓａｇｅｓｔｕｄｉｅｓｆｏｕｒｔｙｐｅｓｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｗａｓｔｅｓｈｅｌｌｓｕｂｓｔａｎｃｅｉｎ — — ｃｌｕｄｉｎｇｗａｌｎｕｔｓｈｅｌｌ，ｐｅａｎｕｔｓｈｅｌｌ，ｃｈｅｓｔｎｕｔｓｈｅｌｌ，ｐｉｎｅｎｕｔｓｓｈｅｌｌａｓｐｌｕｓｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｏｆｔｈｅｉｒｒｅｌｅａｓｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ａｎｄｓｔｕｄｉｅｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｒｅｌｅａｓｅｏｆｃａｒｂｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

浅析前置反硝化脱氮技术

浅析前置反硝化脱氮技术【摘要】前置反硝化脱氮技术是一种高效的污水处理技术，通过在生化处理前引入特定微生物群，实现对氨氮的脱除。

本文首先介绍了前置反硝化脱氮技术的概述，包括其基本原理、操作流程和处理效果。

接着分析了该技术的原理，详细描述了反硝化和反硝化过程。

然后阐述了前置反硝化脱氮技术的优势，包括降低处理成本、节约能源等方面的优点。

另外还探讨了该技术在实际应用中的情况，例如在城市污水处理厂和工业废水处理中的应用情况。

最后展望了前置反硝化脱氮技术的未来发展趋势，包括技术改进、设备升级等方面。

前置反硝化脱氮技术在污水处理领域具有广阔的应用前景和发展空间。

【关键词】前置反硝化脱氮技术、概述、原理、优势、应用、发展趋势、结论1. 引言1.1 引言前置反硝化脱氮技术是一种应用广泛的污水处理技术，其在提高污水处理效率、降低成本以及减少对环境的影响等方面具有重要意义。

本文将从的角度，对该技术进行详细分析和探讨。

在我们将简要介绍前置反硝化脱氮技术的背景和意义，引起读者对这一技术的关注和兴趣。

正文部分将围绕技术概述、原理、优势、应用和发展趋势展开讨论，帮助读者更全面地了解这一技术的特点和作用。

结论部分将总结本文的观点，并展望前置反硝化脱氮技术在未来的发展方向和应用前景。

通过本文的介绍和分析，相信读者对前置反硝化脱氮技术这一重要的污水处理技术会有更深入的了解，也能够更好地认识到其在环境保护和资源利用方面的重要作用。

愿本文能为读者对前置反硝化脱氮技术有一个清晰和全面的认识，也为该技术的推广和应用提供一定的参考价值。

2. 正文2.1 前置反硝化脱氮技术概述前置反硝化脱氮技术是一种利用特定微生物在低氧条件下将硝酸盐还原为氮气的一种处理技术。

该技术通过在污水处理过程中将硝酸盐转化为氮气，从而达到脱氮的目的。

前置反硝化脱氮技术的主要原理是利用厌氧条件下的反硝化微生物，将硝酸盐还原为氮气。

这些微生物在缺氧或无氧环境下活跃，通过代谢作用将硝酸盐还原为氮气，并释放出相应的有机物质。

Ca(OH)2预处理的秸秆作为固体碳源的反硝化性能

Ca(OH)2预处理的秸秆作为固体碳源的反硝化性能马玉霞;谭蕾蕾;沈志强;周岳溪;陈学民;伏小勇;唐含英【摘要】对水稻、小麦、玉米和高粱4种典型农作物的秸秆进行Ca(OH)2预处理,考察预处理时问和固液比对秸秆酶解产糖的影响,研究预处理秸秆作为固体碳源的反硝化性能.结果表明:与未预处理和水预处理相比,Ca(OH)2预处理秸秆酶解产糖量较高,最优预处理时间为3d,固液比为1∶30;以Ca(OH)2预处理后的水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆和高粱秸秆作为反硝化固体碳源,其反硝化速率分别为0.074、0.056、0.055和0.077 mg/(g·h),是各自未预处理时的211％、215％、239％和197％.【期刊名称】《环境工程技术学报》【年(卷),期】2017(007)002【总页数】7页(P168-174)【关键词】反硝化;秸秆;固体碳源;Ca(OH)2;预处理【作者】马玉霞;谭蕾蕾;沈志强;周岳溪;陈学民;伏小勇;唐含英【作者单位】内蒙古满洲里市环境保护监测站,内蒙古满洲里021400;中国环境科学研究院水污染控制技术研究中心,北京100012;环境基准与风险评估国家重点实验室,中国环境科学研究院,北京100012;兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州730070;中国环境科学研究院水污染控制技术研究中心,北京100012;环境基准与风险评估国家重点实验室,中国环境科学研究院,北京100012;中国环境科学研究院水污染控制技术研究中心,北京100012;环境基准与风险评估国家重点实验室,中国环境科学研究院,北京100012;兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州730070;兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州730070;内蒙古环境监测中心站,内蒙古呼和浩特010011【正文语种】中文【中图分类】X703.5硝化-反硝化是目前生物脱氮的主要途径[1]。

碳源不足是低碳氮比废水生物反硝化脱氮的主要限制因素[2-3]。

农业面源污染的现状及处理方法

农业面源污染的现状及处理方法农田尾水是指农田排水中含有的各种污染物质，如化肥、农药、泥沙等，这些污染物质会随着水流进入周围的水体中，造成水体富营养化和污染。

农田尾水的特点是具有不稳定性和不均匀性。

由于农田排水的时间、流量和污染物质的浓度都存在较大的不确定性，因此农田尾水的污染物质浓度在时间和空间上都存在较大的变化。

此外，农田尾水中的污染物质种类繁多，不同的地区和不同的农作物种植方式会导致农田尾水中污染物质的种类和浓度不同。

2农田尾水的处理方法2.1农田尾水的治理技术农田尾水的治理技术可以分为传统技术和现代技术两种。

传统技术主要包括增加土地保水能力、加强土地改良、采用旱作农业等。

这些技术虽然在一定程度上能够减轻农田尾水的污染问题，但是效果有限。

现代技术主要包括生态工程技术、化学处理技术、物理处理技术等。

生态工程技术包括湿地处理、植物净化等，能够有效地去除农田尾水中的污染物质。

化学处理技术主要包括吸附、沉淀、氧化等，可以将污染物质转化成无害物质。

物理处理技术主要包括筛选、过滤、沉淀等，能够去除农田尾水中的悬浮物和泥沙等杂质。

2.2农田尾水的利用农田尾水的利用可以分为农业利用和非农业利用两种。

农业利用主要包括灌溉、养殖等。

将农田尾水用于灌溉，可以提高土地的肥力和水分利用率，降低农业生产成本。

将农田尾水用于养殖，可以提供养殖场所需要的水源，降低养殖成本。

非农业利用主要包括工业用水、城市供水等。

将农田尾水用于工业用水，可以减轻地下水的开采压力，降低工业生产成本。

将农田尾水用于城市供水，可以增加城市的供水量，缓解城市用水紧张的局面。

3结论农业面源污染已经成为水体污染的主要来源之一，对水体质量和农业生产都造成了严重的影响。

因此，需要采取有效的治理措施，包括加强农业生产管理、推广生态农业、采用现代治理技术等。

同时，还需要探索农田尾水的利用途径，将其转化为资源，为农业生产和城市发展提供支持。

农村面源污染具有排放量年内变化大、路径随机、排放区域广泛等特点。

碳源种类对农村污水反硝化过程脱氮效果的影响

碳源种类对农村污水反硝化过程脱氮效果的影响碳源是反硝化过程中必需的有机物，可以促进反硝化菌的生长和活性。

不同种类的碳源对农村污水反硝化过程的脱氮效果产生不同的影响。

以下将详细说明不同碳源对反硝化过程脱氮效果的影响。

1.简单碳源：简单碳源是指易于生物降解的碳源，如乙醇、乙酸、丙酮等。

这些碳源容易被反硝化菌进行利用，且能够迅速提供能量和有机物的需求。

在适量添加的情况下，简单碳源可以促进反硝化菌的生长和增殖，并提高反硝化活性，从而加速反硝化过程的进行。

然而，过量添加简单碳源可能导致过多的有机物负荷，产生过多的VFA（挥发性脂肪酸），从而抑制反硝化菌的生长，减少脱氮效果。

2.复合碳源：复合碳源是指由多种有机物组成的碳源。

常见的复合碳源包括水稻秸秆、转基因作物秸秆、蔗渣等。

这些复合碳源具有较高的碳含量，易于生物降解，且能够提供多种有机物的需求。

复合碳源在反硝化过程中可以同时提供碳源和营养物质，促进反硝化菌的生长和活性。

与简单碳源相比，复合碳源有更持久的作用，可以提高反硝化系统的稳定性和抗干扰能力。

3.低碳氮比碳源：低碳氮比碳源是指碳含量相对较低，碳氮比较小的有机物。

典型的低碳氮比碳源包括进口苔麻、红树林等。

这些碳源在反硝化过程中能够提供较少的碳源，但相对较高的氮源。

虽然低碳氮比碳源无法提供充足的碳源，可能导致反硝化菌的能量不足，但它们的氮源含量可以提高系统中反硝化菌的氨氧化活性，从而增强反硝化过程的脱氮效果。

4.流动碳源：流动碳源是指在反硝化过程中以流动方式添加的碳源。

常用的流动碳源包括碳酸钙、甘油等。

流动碳源通过与废水混合，并沿反硝化系统的流动方向逐渐释放，可以提供梯度碳源的需求。

这种梯度碳源可以使反硝化菌在不同位置形成不同的菌群结构和代谢特点，从而提高系统脱氮效果。

综上所述，碳源种类对农村污水反硝化过程的脱氮效果产生重要影响。

适量添加简单碳源和复合碳源可以提高反硝化菌的生长和活性，促进反硝化过程的进行；低碳氮比碳源和流动碳源具有一定的氮源效应，可以增强反硝化过程的脱氮效果。

反硝化脱氮补充碳源选择与研究

反硝化脱氮补充碳源选择与研究反硝化脱氮是一种常用的污水处理技术，可有效降低污水中的氮含量，减少对环境的污染。

而在反硝化脱氮过程中，添加适当的碳源是至关重要的。

本文将探讨反硝化脱氮补充碳源的选择与研究。

首先，我们需要了解反硝化脱氮的原理。

反硝化脱氮是指通过微生物的作用，将污水中的硝酸盐还原为氮气释放到大气中，从而实现氮的去除。

反硝化脱氮一般分为两个步骤：第一步是硝酸盐（NO3-）被还原为亚硝酸盐（NO2-），第二步则是亚硝酸盐被进一步还原为氮气（N2）。

而这两个步骤都需要在适当的环境条件下进行。

在反硝化脱氮的过程中，添加适当的碳源是提供能量并维持微生物代谢的关键。

常用的反硝化脱氮碳源包括可溶性有机物质、可生物降解的废弃物质以及甲烷等。

在选择碳源时，需要考虑以下因素：1. 可溶性有机物质的选择：可溶性有机物质是提供微生物代谢能量的主要碳源。

常见的有机物包括乙醇、乳酸、葡萄糖等。

选择适当的有机物质既要考虑其降解能力，也要考虑其经济性和可获得性。

2. 可生物降解的废弃物质的应用：生活废水处理厂常常利用可生物降解的废弃物质作为供碳源。

这些废弃物质包括食物残渣、果皮、植物秸秆等。

这些废弃物质可以通过发酵等处理方式转化为可用的碳源，既能解决废弃物处理问题，又能为反硝化脱氮提供碳源。

3. 甲烷的利用：甲烷是一种强大的能量来源，具有高能量密度和低成本的特点。

一些研究表明，将甲烷作为氢源添加到反硝化脱氮系统中，可以显著提高反硝化脱氮效率。

此外，甲烷还可以作为生物燃料来利用，具有较高的附加值。

此外，添加碳源时，还需要考虑碳氮比的平衡。

碳氮比过高或过低都会影响反硝化脱氮的效果。

一般来说，适宜的碳氮比应在3:1至6:1之间。

随着科技的进步，反硝化脱氮补充碳源的研究也在不断进行。

目前，一些新型的碳源，如废弃水果汁、废弃食品等，被提出并应用于反硝化脱氮。

这些新型碳源具有更高的降解能力和相对较低的成本，可以提高反硝化脱氮的效率和经济性。

农业废弃物作为反硝化脱氮外加碳源的研究

林业工程学报，２０１９，４（５）：１４６－１５１ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１９．０５．０２１收稿日期：２０１８－１１－１０㊀㊀㊀㊀修回日期：２０１９－０６－０７基金项目：国家科技支撑计划（２０１５ＢＡＬ０２Ｂ０４）；住房和城乡建设部科学技术计划项目（２０１５－Ｋ７－０１２）；南京林业大学大学生创新创业训练计划项目（２０１７ＮＦＵＳＰＩＴＰ１８１）㊂作者简介：王玥，女，研究方向为水处理技术与水污染控制㊂通信作者：荆肇乾，男，教授㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｑｊｉｎｇ＠ｎｊｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ农业废弃物作为反硝化脱氮外加碳源的研究王玥，秦帆，唐燕华，陈治，黄亚楠，荆肇乾∗（南京林业大学土木工程学院，南京２１００３７）摘㊀要：近年来，基于安全性和经济性等方面的考虑，以农业废弃物作为反硝化脱氮外加碳源的研究已成为热点㊂本研究旨在优选出适合作为反硝化外加碳源的农业废弃物，在降低生物脱氮成本的同时可以实现农业废弃物的资源化利用㊂以稻壳㊁稻秆㊁玉米芯㊁玉米秆㊁花生壳㊁麦秆６种农业废弃物作为反硝化外加碳源，从释碳性能㊁释氮性能㊁浸出液可生化性㊁脱氮效果㊁表面性状及生物附着性能等方面对碳源材料进行优选㊂静态释碳㊁释氮结果表明，稻秆㊁玉米秆和麦秆这３种秸秆类材料浸出液的碳氮比总体偏低，不适宜作为良好的反硝化外加碳源㊂持续反硝化实验显示，稻壳的脱氮效果差，难以被微生物有效利用；玉米芯浸出液的可生化性好，１３ｄ内硝酸盐氮去除率稳定在９４％以上；花生壳的长期反硝化效果不如玉米芯，１０ｄ后硝酸盐氮去除率不足５０％㊂从ＳＥＭ分析可知，反应前各碳源材料表面粗糙程度依次为：玉米芯＞稻壳＞花生壳，经反硝化实验后玉米芯被微生物利用程度也最高㊂６种农业废弃物中玉米芯的可生化性与长期脱氮效果最好，适合作为替代传统外加碳源的备选材料㊂关键词：反硝化；脱氮；固体碳源；农业废弃物；玉米芯中图分类号：Ｘ７０３㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：文章编号：２０９６－１３５９（２０１９）０５－０１４６－０６ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｗａｓｔｅｓａｓａｄｄｉｔｉｏｎａｌｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｓｆｏｒｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＷＡＮＧＹｕｅ，ＱＩＮＦａｎ，ＴＡＮＧＹａｎｈｕａ，ＣＨＥＮＺｈｉ，ＨＵＡＮＧＹａｎａｎ，ＪＩＮＧＺｈａｏｑｉａｎ∗（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｗａｓｔｅｓａｓａｄｄｉｔｉｏｎａｌｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｈａｓｂｅｃｏｍｅａｈｏｔｔｏｐｉｃｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｓａｆｅｔｙａｎｄｅｃｏｎｏｍｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｉｍｓａｔｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍａｌａｇｒｉ⁃ｃｕｌｔｕｒａｌｗａｓｔｅｓｗｈｉｃｈａｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｂｅｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｓｆｏｒｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｓｔｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｎｉｔｒｏ⁃ｇｅｎｒｅｍｏｖａｌａｎｄｒｅａｌｉｚｅｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｗａｓｔｅｓ．Ｓｉｘｋｉｎｄｓｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｗａｓｔｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｒｉｃｅｈｕｓｋ，ｒｉｃｅｒｏｄ，ｃｏｒｎｃｏｂ，ｃｏｒｎｓｔａｌｋ，ｐｅａｎｕｔｓｈｅｌｌａｎｄｓｔｒａｗｗｅｒｅｕｓｅｄａｓｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｓｉｎｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｈｉｓｐａ⁃ｐｅｒ．Ｔｈｅｓｅｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｏｆｔｈｅｃａｒｂｏｎｒｅｌｅａｓｅ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｌｅａｓｅ，ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ，ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｂｉｏ⁃ａｔｔａｃｈｍｅｎｔｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｔａｔｉｃｃａｒ⁃ｂｏｎｒｅｌｅａｓｅａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｌｅａｓｅｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅＣ／Ｎｖａｌｕｅｓｉｎｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅｓｔｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓ（ｉ．ｅ．，ｒｉｃｅｓｔｒａｗ，ｃｏｒｎｓｔａｌｋａｎｄｗｈｅａｔｓｔｒａｗ）ｗｅｒｅｌｏｗ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｎｏｔｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｂｅｕｓｅｄａｓｆａｖｏｒａｂｌｅｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｓｉｎｔｈｅｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｒｕｎｎｉｎｇｏｆｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｉｃｅｈｕｓｋｈａｄｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｐｏｏｒｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｃｏｕｌｄｈａｒｄｌｙｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｕｓｅｄｂｙｍｉｃｒｏｂｅｓ．Ｔｈｅｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｒｎｃｏｂｗａｓｆａｉｒｌｙｇｏｏｄａｎｄｔｈｅｎｉｔｒａｔｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｗａｓａｂｏｖｅ９４％ｏｖｅｒ１３ｄａｙｓ．Ｔｈｅｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｕｓｉｎｇｐｅａｎｕｔｓｈｅｌｌａｓａｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｗａｓｗｏｒｓｅｔｈａｎｃｏｒｎｃｏｂ，ａｎｄｉｔｓｎｉｔｒａｔｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｗａｓｂｅｌｏｗ５０％ａｆｔｅｒ１０ｄａｙｓ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅＳＥＭａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｅａｃｈｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｗａｓｉｎｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｃｏｒｎｃｏｂ＞ｒｉｃｅｈｕｓｋ＞ｐｅａｎｕｔｓｈｅｌｌｂｅｆｏｒｅｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｏｆｃｏｒｎｃｏｂｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔａｆｔｅｒｔｈｅｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉ⁃ｍｅｎｔ．Ｄｕｅｔｏｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙａｎｄｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｔｈｅｃｏｒｎｃｏｂｗａｓｐｒｏｖｅｎｔｏｂｅｔｈｅｍｏｓｔｓｕｉｔａｂｌｅｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｓｏｆａｌｌｓｉｘａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｗａｓｔｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌ；ｓｏｌｉｄｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅ；ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｗａｓｔｅ；ｃｏｒｎｃｏｂ㊀㊀碳源是生物脱氮工艺中的重要因素［１］㊂反硝化细菌利用有机碳作为电子供体，将硝酸盐氮逐渐㊀第５期王玥，等：农业废弃物作为反硝化脱氮外加碳源的研究转化为氮气以实现脱氮，但是反硝化过程中的碳源不足较为普遍，因此通常需要额外投加碳源来提高脱氮效率［２］㊂传统的外加碳源可分为液体碳源与固体碳源㊂甲醇㊁乙酸等低分子液体碳源虽然能有效提高脱氮效果，但同时也会带来处理成本和运行控制难度的增加，并产生一定的毒性和危险［３－４］㊂而一些固体碳源如人工聚合物（ＰＣＬ㊁ＰＬＡ等）则因成本较高，阻碍其广泛应用［５］㊂农业废弃物是农业作物在收获和加工过程中产生的固体废弃物质，是一种重要的生物质资源［６］㊂近年来，基于安全性和经济性等方面的考虑，以农业废弃物作为反硝化脱氮外加碳源的研究已成为热点［７－１３］㊂农业废弃物成本低廉㊁来源广泛，生物降解性能好，将其作为外加碳源用于生物反硝化过程中，不仅能提升脱氮效果，也为生物质废弃物资源化利用提供有效的路径㊂目前研究较多的农业废弃物碳源有丝瓜络㊁甘蔗渣㊁棉花㊁稻草㊁稻壳㊁花生壳㊁秸秆㊁木屑等㊂Ｌｉａｎｇ等［１４］发现在进水硝酸盐负荷较低时，使用稻草作为外加碳源对于农业废水中氮的去除有较好的效果㊂在硝酸盐负荷为４６ｍｇ／Ｌ，水力停留时间为２４ｈ，２７ｄ平均硝氮去除率为９２％㊂Ｖｏｌｏｋｉｔａ等［１５］以原棉为碳源底物去除饮用水中的硝酸盐，当进水硝酸盐浓度为１００ｍｇ／Ｌ时，以棉花作为碳源的脱氮效果显著，在短时间内可以实现硝酸盐的完全去除㊂尽管农业废弃物作为反硝化过程碳源的研究较多，但存在不同碳源材料之间的对比研究不足㊁实际工程应用困难等问题㊂为切实提高应用农业废弃物作为传统碳源替代物的可行性，优选出合适的反硝化碳源材料，笔者选取稻壳㊁稻秆㊁玉米芯㊁玉米秆㊁花生壳㊁麦秆６种常见的农业废弃物作为研究对象，将其分为秸秆类与非秸秆类两组，进行释碳与释氮特性的对比分析，优选出合适的材料进行生物反硝化实验，以期为生物脱氮外加碳源的选择提供合理的方案㊂１㊀材料与方法１．１㊀实验材料选取３种秸秆类材料（稻秆㊁玉米秆㊁麦秆）及３种非秸秆类材料（稻壳㊁玉米芯㊁花生壳）作为反硝化外加碳源㊂材料均购自江苏连云港，经去离子水洗净后，置于恒温干燥箱中６０ħ烘干至质量恒定㊂稻秆㊁玉米秆㊁麦秆和花生壳切成５ｍｍ左右的小段，玉米芯切成直径３ｍｍ左右的颗粒，稻壳不作处理㊂将６种材料装入自封袋中保存备用㊂１．２㊀反硝化外加碳源的比选分别称取处理后的６种碳源材料各１５ｇ，置于盛有３０００ｍＬ去离子水的锥形瓶中浸泡，在第０．５，１，２，３，４，６，８，１０天取样，测定浸出液的化学需氧量（ＣＯＤ）㊁总氮含量（ＴＮ）与ＵＶ２５４，对６种碳源的释碳与释氮性能进行表征与分析，优选出适合作为反硝化外加碳源的材料㊂１．３㊀静态反硝化实验分别称取玉米芯㊁花生壳㊁稻壳５ｇ置于２５０ｍＬ锥形瓶中，加入２００ｍＬ初始浓度为２０ｍｇ／Ｌ的硝酸盐㊂并从正在运行的水平流人工湿地生物过滤装置中各取１５ｇＭＢＢＲ生物填料加入锥形瓶㊂实验过程在生化培养箱内进行３０ħ恒温培养，密封维持缺氧环境㊂开始先静置４８ｈ，使微生物适应碳源材料浸出的有机物，之后每２４ｈ取样分析硝酸盐氮浓度，每次取样后倒出剩余的浸泡水并重新注入２００ｍＬ配水㊂１．４㊀碳源材料表面性状与生物附着性分析对反应前后的玉米芯㊁花生壳和稻壳做扫描电镜分析，观察该碳源的表面形态，分析其微生物附着利用的难易度㊂１．５㊀分析项目与方法水质指标分析方法均按照‘水和废水监测分析方法“要求㊂ＣＯＤ采用重铬酸钾法；ＴＮ采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法；ＵＶ２５４采用紫外分光光度法㊂仪器：ＳＨＰ⁃２５０生化培养箱，７５２Ｎ型紫外可见分光光度计，ＲＭ⁃２２０型超纯水器，ＦＡ２００４Ｂ型电子天平，ＧＺＸ⁃９１４０ＭＢＥ型电热鼓风干燥箱，ＹＸ２８０型压力蒸汽灭菌器，Ｑｕａｎｔａ２００环境扫描电子显微镜㊂２㊀结果与分析２．１㊀碳源材料的静态释碳性能及品质１０ｄ内６种碳源材料浸出液的ＣＯＤ水平如图１ａ所示㊂可以看出，随着时间的推移，每种材料的释碳量都处于不同程度的增长中，且都经历了从快速增加到逐渐趋缓与稳定的过程㊂初期浸出液中ＣＯＤ含量迅速上升，这与碳源材料中可溶性碳水化合物的快速溶解有关，在之后的进一步分解中，木质素等高分子有机物开始释放与积累，对碳源材料的分解起抑制作用［１６］㊂从实验结果可知，初期阶段秸秆类农业废弃物释放的ＣＯＤ较多，说明秸秆材料表面可利用的可７４１林业工程学报第４卷溶性有机碳含量相对较高㊂此后本底有机物开始缓慢释放，造成ＣＯＤ释放速率下降［１７］㊂玉米秆的ＣＯＤ释放量最高，１０ｄ后达到了８８６．６６ｍｇ／Ｌ，比０．５ｄ后增长了４６１．７７ｍｇ／Ｌ，释碳速率高，具有很强的持续供碳能力㊂麦秆与稻秆次之，１０ｄ后ＣＯＤ释放量分别为６２３．５３和５３７．５１ｍｇ／Ｌ，增长趋势较平缓，供碳能力稳定㊂非秸秆类材料中，花生壳的ＣＯＤ释放量最高，１０ｄ后达到３８４．１６ｍｇ／Ｌ，但持续供碳能力不足，６ｄ左右ＣＯＤ基本释放完毕㊂原因主要在于前期其表面附着的小分子有机物大量溶出，浸出液中ＣＯＤ含量增加迅速，后期ＣＯＤ释放量来自于自身纤维素的分解，所以释碳速率明显降低［１８］㊂相比于其他碳源材料，稻壳与玉米芯的释碳量处于较低水平，１０ｄ后分别为２２５．８８和１７８．７８ｍｇ／Ｌ，稻壳在１ｄ前的供碳能力不足，后续ＣＯＤ释放量稳步增长，而玉米芯的释碳速率始终比较缓慢㊂ＵＶ２５４反映出固体碳源浸出液中相对分子量大㊁不饱和度高的溶解性有机物的含量，可以用于表征各种碳源材料浸出液可被微生物利用的难易程度［１９］㊂因此，可以将ＵＶ２５４作为反映各种农业废弃物碳源材料释碳质量的指标㊂有研究指出ＵＶ２５４与ＣＯＤ间存在良好的相关性［２０－２１］㊂６种碳源材料浸出液的ＵＶ２５４测定结果见图１ｂ㊂从图１ｂ可以看出，与释碳水平相似，秸秆类碳源材料的ＵＶ２５４水平均显著高于非秸秆类，这主要与其释碳总量更大有关㊂然而，麦秆的总ＣＯＤ释放量不如玉米秆，但其ＵＶ２５４水平却高于玉米秆，说明麦秆浸出液中的有机物更难被微生物降解利用㊂玉米芯与稻壳的释碳水平相近，但是ＵＶ２５４水平却显著低于稻壳，表明其浸出液可生化性相对较好㊂图１㊀不同农业废弃物浸出液ＣＯＤ变化曲线及ＵＶ２５４Ｆｉｇ．１㊀ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆＣＯＤｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄＵＶ２５４ｌｅｖｅｌｓｉｎｌｅａｃｈｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅｗａｓｔｅｓ㊀㊀㊀㊀木质素是一种芳香性高聚物，化学结构复杂㊁难以降解［２２］㊂木质素与半纤维素结合，可以将纤维素分子包裹其中，阻碍纤维素与生物酶的接触，不利于微生物降解纤维素［２３］㊂对比多项研究发现，玉米芯的木质素含量相对其他农作物材料较低［２４－２７］，表明玉米芯的生物降解性能更优㊂２．２㊀碳源材料静态释氮性能及浸出液碳氮比由于纤维素类碳源材料本身含有类蛋白质，在水中溶解后释放氮元素，改变水体中原有的氮含量，因此，除释碳性能外，对碳源材料进行释氮性能分析也是必要的㊂６种碳源材料释氮变化曲线如图２ａ所示㊂由图２ａ可见，６种纤维素碳源材料总氮的释放趋势与ＣＯＤ相同，先经历了一个迅速释放阶段，之后进入了缓慢释放阶段㊂从整体分析，秸秆类碳源材料的释氮量远高于非秸秆类材料㊂玉米秆的１０ｄ释氮总量最大，为３４．６３ｍｇ／Ｌ，且随着时间的增长始终保持较快的释氮速度㊂稻秆与麦秆前期的释氮速度很快，均于６ｄ左右进入了平稳期，１０ｄ后浸出液的总氮含量分别为２５．３１和２２．６７ｍｇ／Ｌ㊂牛文娟［２８］通过对农作物秸秆的组成研究发现，玉米秆㊁稻秆与麦秆中有较高的粗蛋白含量，粗蛋白中含有氮元素导致其浸出液氮元素含量偏高㊂非秸秆类材料中，花生壳与稻壳的释氮水平较接近，总氮含量增长平稳，１０ｄ后总量分别为１２．２２和１１．０６ｍｇ／Ｌ㊂玉米芯的总氮释放量较低，４ｄ内基本释放完毕，１０ｄ后稳定在４．１３ｍｇ／Ｌ㊂６种碳源材料浸出液的碳氮比如图２ｂ所示㊂实验初期，各组碳氮比随时间的延长呈现下降趋势，原因在于蛋白质水解释放出的小分子有机物中含有较多氮元素㊂４ｄ后，随着难水解的不含氮有机物开始水解，碳氮比普遍开始回升并保持稳定㊂最终，６种碳源材料浸出液的碳氮比从大到小依次为：玉米芯㊁花生壳㊁麦秆㊁玉米秆㊁稻秆㊁稻壳㊂秸秆类碳源８４１㊀第５期王玥，等：农业废弃物作为反硝化脱氮外加碳源的研究的碳氮比均低于３０，总体偏低，无法作为良好的反硝化碳源材料实现高效脱氮㊂非秸秆类材料中，玉米芯的碳氮比相对较高㊂冯伟林等［２９］对不同产地的玉米芯内营养成分进行研究，发现平均碳氮比在８０以上㊂本实验中玉米芯浸出液１０ｄ后碳氮比达到４５．１４，表明其有望成为良好的碳源材料㊂图２㊀不同农业废弃物释氮变化及碳氮比Ｆｉｇ．２㊀ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆＴＮｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄＣ／Ｎｒａｔｉｏｓｉｎｌｅａｃｈｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅｗａｓｔｅｓ２．３㊀非秸秆类材料静态反硝化实验结果由静态释碳与释氮研究结果可知，秸秆类碳源材料因其浸出液可生化性较差㊁碳氮比低而不适合作为反硝化脱氮的外加碳源，故选取３种非秸秆类材料作为静态反硝化实验的研究对象㊂玉米芯㊁花生壳与稻壳的反硝化脱氮结果如图３所示㊂３种材料对硝酸盐氮的去除率先迅速升高，且均在３ｄ内达到了良好的去除效果，硝酸盐氮去除达到８５％以上，但是后续的实验效果各不相同㊂玉米芯的脱氮效果在１３ｄ内一直保持稳定，对硝酸盐氮的去除率始终在９４％以上，说明微生物已经适应了碳源释放的有机物且一直进行着高效的脱氮过程㊂而花生壳和稻壳的去除率都呈现下降趋势，花生壳在７ｄ内去除率保持在７０％以上，随后逐渐降低，在１３ｄ降至４０．２９％㊂稻壳的去除率在第４天从９６．９９％迅速下降至４８．８９％，然后缓慢下降，在１１ｄ后基本失去脱氮能力㊂图３㊀硝酸盐氮去除率变化曲线Ｆｉｇ．３㊀ＣｕｒｖｅｓｏｆＮＯ－３⁃Ｎｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅ稻壳从３ｄ后开始去除效果下降，且后期去除率始终低于５０％㊂结合之前的分析结果可知，稻壳㊁玉米芯与花生壳这３种非秸秆类材料的释碳水平较低，可供微生物分解利用的有机碳相对较少㊂然而，在释碳量不理想的情况下，玉米芯与花生壳的前期脱氮效果仍然较为可观，推测与其浸出液碳氮比相对较高有关㊂这一点在稻壳的脱氮表现上也可以得到反映，稻壳的ＣＯＤ释放水平与玉米芯相似，但浸出液的氮释放量大，致使碳氮比显著低于玉米芯和花生壳，其脱氮效果也明显差于二者㊂２．４㊀碳源材料表面性状与生物附着性碳源材料的结构形态对于微生物附着生长有重要影响，具有良好表面粗糙度的生物膜载体可为细菌增殖提供有利的条件［１０］㊂材料比表面积越大㊁越粗糙，则越有利于微生物附着，从而提高反硝化效率［１５］㊂３种碳源材料的扫描电镜分析结果见图４㊂由图４可以看出，反应前各碳源材料表面粗糙程度依次为：玉米芯＞稻壳＞花生壳㊂玉米芯表面最为粗糙，有许多孔穴存在，利于微生物附着生长并形成生物膜㊂稻壳表面有呈现条状整齐排列的纤维素结构㊂而花生壳的表面最为光滑，不适合微生物附着和利用㊂经过１３ｄ反硝化实验后，经过生物降解处理后的材料表面性状与初始材料不同，３种材料表面均变得更加粗糙㊂其中，玉米芯材料表面的平面结构产生破损，孔穴结构遭到一定程度的破坏，产生许多更小的空洞，表明其被微生物利用程度高，比表面积进一步提高适宜微生物长期挂膜生长，为长期反硝化的运行提供了良好的载体㊂而花生壳和稻壳两种材料除颜色改变外，显微结构的变化不明显，表明其被微生物利用的程度差于玉米芯㊂９４１林业工程学报第４卷图４㊀３种碳源材料扫描电镜分析Ｆｉｇ．４㊀ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆ３ｋｉｎｄｓｏｆｃａｒｂｏｎｒｅｓｏｕｒｃｅｓ３㊀结㊀论１）在研究的６种纤维素固体碳源中，与非秸秆类材料相比，秸秆类材料浸出液的释碳水平高，持续供碳能力强，但因其可生化性较差，且碳氮比总体偏低，无法作为良好的反硝化外加碳源实现高效脱氮㊂２）材料浸出液的碳氮比可作为反硝化外加碳源比选的一个重要指标㊂在释碳水平相似的前提下，玉米芯的碳氮比高于稻壳，其持续脱氮效果也明显优于稻壳㊂３）静态反硝化实验结果表明，以玉米芯作为外加碳源，硝酸盐氮去除率可达到９４％以上，且在１３ｄ内保持稳定㊂从扫描电镜分析结果可以看出，玉米芯表面粗糙㊁多空隙，利于微生物附着生长，且被微生物降解利用程度高，可作为替代传统碳源的备选材料㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］ＡＳＬＡＮŞ，ＴÜＲＫＭＡＮＡ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｍｏｖａｌｏｆｅｎ⁃ｄｏｓｕｌｆａｎ（α＋β）ａｎｄｎｉｔｒａｔｅｓｆｒｏｍｄｒｉｎｋｉｎｇｗａｔｅｒｓｕｓｉｎｇｗｈｅａｔｓｔｒａｗａｓｓｕｂｓｔｒａｔｅ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２００４，３０（４）：４４９－４５５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｓ０１６０－４１２０（０３）０００９２－８．［２］王子杰，王郑，林子增，等．反硝化生物滤池在污水处理中的应用研究进展［Ｊ］．应用化工，２０１８，４７（８）：１７２７－１７３１．ＤＯＩ：１０．１６５８１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１６７１－３２０６．２０１８．０８．０２７．ＷＡＮＧＺＪ，ＷＡＮＧＺ，ＬＩＮＺＺ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎａｐ⁃ｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｉｌｔｅｒｉｎｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１８，４７（８）：１７２７－１７３１．［３］熊剑锋，徐华，阎宁，等．梧桐树叶作为反硝化碳源的研究［Ｊ］．环境科学，２０１２，３３（１１）：４０５７－４０６１．ＤＯＩ：１０．１３２２７／ｊ．ｈｊｋｘ．２０１２．１１．０５５．ＸＩＯＮＧＪＦ，ＸＵＨ，ＹＡＮＮ，ｅｔａｌ．ＬｅａｖｅｓｏｆＰｌａｔａｎｕｓｏｒｉｅｎｔａｌｉｓａｓｔｈｅｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｆｏｒｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，２０１２，３３（１１）：４０５７－４０６１．［４］ＷＡＮＧＪＬ，ＣＨＵＬＢ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｎｉｔｒａｔｅｒｅｍｏｖａｌｆｒｏｍｗａｔｅｒａｎｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｂｙｓｏｌｉｄ⁃ｐｈａｓｅｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１６，３４（６）：１１０３－１１１２．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｂｉｏｔｅｃｈａｄｖ．２０１６．０７．００１．［５］ＷＵＷＺ，ＹＡＮＧＦＦ，ＹＡＮＧＬＨ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈａｎｏｖｅｌｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅｐｏｌｙｍｅｒａｓｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅａｎｄｂｉｏｆｉｌｍｃａｒｒｉｅｒ［Ｊ］．ＢｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，１１８：１３６－１４０．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｂｉｏｒｔｅｃｈ．２０１２．０４．０６６．［６］吴义强，李新功，左迎峰，等．农林剩余物无机人造板研究进展［Ｊ］．林业工程学报，２０１６，１（１）：８－１５．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１６．０１．００２．ＷＵＹＱ，ＬＩＸＧ，ＺＵＯＹＦ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｎｔｈｅｕｔｉｌｉ⁃ｚａｔｉｏｎｏｆｆｏｒｅｓｔａｎｄａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｂｉｏｍａｓｓｉｎｉｎｏｒｇａｎｉｃｗｏｏｄ⁃ｂａｓｅｄｐａｎｅｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６，１（１）：８－１５．［７］王志鹏，陈蕾．秸秆生物炭的研究进展［Ｊ］．应用化工，２０１９，４８（２）：４４４－４４７．ＤＯＩ：１０．１６５８１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１６７１－３２０６．２０１９．０２．０２２．ＷＡＮＧＺＰ，ＣＨＥＮＬ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｓｔｒａｗ⁃ｂａｓｅｄｂｉｏｃｈａｒ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１９，４８（２）：４４４－４４７．［８］吕顺，吴志超，王志伟，等．碱预处理稻草补充反硝化碳源特性研究［Ｊ］．水处理技术，２０１２，３８（１２）：２５－２９．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３７７０．２０１２．１２．００６．ＬＹＵＳ，ＷＵＺＣ，ＷＡＮＧＺＷ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎａｌｋａｌｉ⁃ｐｒｅｔｒｅａｔ⁃ｍｅｎｔｏｆｓｔｒａｗｔｏｐｒｏｖｉｄｅｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｆｏｒｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ，２０１２，３８（１２）：２５－２９．［９］孙雅丽，张国臣，阎中，等．以腐朽木为碳源去除废水中硝酸盐氮的研究［Ｊ］．环境科学，２０１０，３１（６）：１４９４－１４９８．０５１㊀第５期王玥，等：农业废弃物作为反硝化脱氮外加碳源的研究ＳＵＮＹＬ，ＺＨＡＮＧＧＣ，ＹＡＮＺ，ｅｔａｌ．Ｒｅｍｏｖｉｎｇｎｉｔｒａｔｅ⁃ｎｉｔｒｏｇｅｎｆｒｏｍｗａｓｔｅｗａｔｅｒｕｓｉｎｇｒｏｔｔｅｎｗｏｏｄａｓｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，２０１０，３１（６）：１４９４－１４９８．［１０］薛侨，黄雷，王郑，等．轻质滤料在水处理中的应用研究进展［Ｊ］．应用化工，２０１７，４６（７）：１４０９－１４１３．ＤＯＩ：１０．１６５８１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１６７１－３２０６．２０１７０５０５．０９１．ＸＵＥＱ，ＨＵＡＮＧＬ，ＷＡＮＧＺ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎａｐ⁃ｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔｆｉｌｔｅｒｉｎｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１７，４６（７）：１４０９－１４１３．［１１］ＣＡＭＥＲＯＮＳＧ，ＳＣＨＩＰＰＥＲＬＡ．Ｎｉｔｒａｔｅｒｅｍｏｖａｌａｎｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｆｏｒｕｓｅｉｎｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｂｅｄｓ［Ｊ］．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，３６（１１）：１５８８－１５９５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｅｃｏｌｅｎｇ．２０１０．０３．０１０．［１２］ＷＡＲＮＥＫＥＳ，ＳＣＨＩＰＰＥＲＬＡ，ＭＡＴＩＡＳＥＫＭＧ，ｅｔａｌ．Ｎｉｔｒａｔｅｒｅｍｏｖａｌ，ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓｏｆｄｅｎｉｔｒｉｆｉｅｒｓａｎｄａｄｖｅｒｓｅｅｆｆｅｃｔｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｒｂｏｎｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｆｏｒｕｓｅｉｎｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｂｅｄｓ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１１，４５（１７）：５４６３－５４７５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｗａｔｒｅｓ．２０１１．０８．００７．［１３］ＭＯＯＲＭＡＮＴＢ，ＰＡＲＫＩＮＴＢ，ＫＡＳＰＡＲＴＣ，ｅｔａｌ．Ｄｅｎｉｔｒｉｆｉ⁃ｃａｔｉｏｎａｃｔｉｖｉｔｙ，ｗｏｏｄｌｏｓｓ，ａｎｄＮ２Ｏｅｍｉｓｓｉｏｎｓｏｖｅｒ９ｙｅａｒｓｆｒｏｍａｗｏｏｄｃｈｉｐｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ［Ｊ］．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，３６（１１）：１５６７－１５７４．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｅｃｏｌｅｎｇ．２０１０．０３．０１２．［１４］ＬＩＡＮＧＸＱ，ＬＩＮＬＭ，ＹＥＹＳ，ｅｔａｌ．Ｎｕｔｒｉｅｎｔｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎ⁃ｃｙｉｎａｒｉｃｅ⁃ｓｔｒａｗｄｅｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ［Ｊ］．ＢｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅＴｅｃｈｎｏｌ⁃ｏｇｙ，２０１５，１９８：７４６－７５４．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｂｉｏｒｔｅｃｈ．２０１５．０９．０８３．［１５］ＶＯＬＯＫＩＴＡＭ，ＡＢＥＬＩＯＶＩＣＨＡ，ＳＯＡＲＥＳＭＩＭ．Ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｕｓｉｎｇｃｏｔｔｏｎａｓｅｎｅｒｇｙｓｏｕｒｃｅ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９６，３４（１／２）：３７９－３８５．ＤＯＩ：１０．２１６６／ｗｓｔ．１９９６．０３９４．［１６］钟胜强，杨扬，陶然，等．５种植物材料的水解释碳性能及反硝化效率［Ｊ］．环境工程学报，２０１４，８（５）：１８１７－１８２４．ＺＨＯＮＧＳＱ，ＹＡＮＧＹ，ＴＡＯＲ，ｅｔａｌ．Ｃａｒｂｏｎｒｅｌｅａｓｉｎｇｃｈａｒａｃ⁃ｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｆｆｉｖｅｐｌａｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｃｈｉ⁃ｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１４，８（５）：１８１７－１８２４．［１７］李乐乐，张卫民，何江涛，等．玉米秸秆碳源释放特征及反硝化效果［Ｊ］．环境工程学报，２０１５，９（１）：１１３－１１８．ＬＩＬＬ，ＺＨＡＮＧＷＭ，ＨＥＪＴ，ｅｔａｌ．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣＯＤｒｅ⁃ｌｅａｓｅｉｎｃｏｒｎｓｔｒａｗａｎｄｉｔｓｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒ⁃ｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５，９（１）：１１３－１１８．［１８］李华，周子明，刘青松，等．稻壳作为反硝化碳源在海水中的脱氮性能研究［Ｊ］．工业水处理，２０１６，３６（３）：５８－６１．ＬＩＨ，ＺＨＯＵＺＭ，ＬＩＵＱＳ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｒｉｃｅｈｕｓｋａｓｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｉｎｓｅａｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ，２０１６，３６（３）：５８－６１．［１９］蒋绍阶，刘宗源．ＵＶ２５４作为水处理中有机物控制指标的意义［Ｊ］．重庆建筑大学学报，２００２，２４（２）：６１－６５．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－４７６４．２００２．０２．０１５．ＪＩＡＮＧＳＪ，ＬＩＵＺＹ．ＴｈｅｍｅａｎｉｎｇｏｆＵＶ２５４ａｓａｎｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｉｎｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙ＆ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００２，２４（２）：６１－６５．［２０］赵英杰，杨唐，李璞，等．ＵＶ２５４与ＣＯＤ㊁ＴＯＣ相关分析及氯离子对测定ＵＶ２５４的影响［Ｊ］．安徽农业科学，２０１５，４３（７）：２５３－２５５．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０５１７－６６１１．２０１５．０７．０８８．ＺＨＡＯＹＪ，ＹＡＮＧＴ，ＬＩＰ，ｅｔａｌ．ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆＵＶ２５４ａｎｄＴＯＣ／ＣＯＤａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｈｌｏｒｉｄｅｉｏｎｓｏｎｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉ⁃ｎａｔｉｏｎｏｆＵＶ２５４［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１５，４３（７）：２５３－２５５．［２１］于浩，李宁．地表水中ＵＶ２５４与ＣＯＤ之间的关系分析［Ｊ］．水资源保护，２００９，２５（４）：６７－６９．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－６９３３．２００９．０４．０１９．ＹＵＨ，ＬＩＮ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＵＶ２５４ａｎｄＣＯＤｉｎｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２００９，２５（４）：６７－６９．［２２］ＬＹＵＹ，ＣＨＥＮＹＣ，ＳＵＮＳＹ，ｅｔａｌ．Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎａｍｏｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓａｎｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｃａｒｂｏｎｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｓｏｎｌｉｇｎｉｎｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＢｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅＴｅｃｈｎｏｌ⁃ｏｇｙ，２０１４，１５５：１４４－１５１．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｂｉｏｒｔｅｃｈ．２０１３．１２．０１２．［２３］吴坤，张世敏，朱显峰，等．木质素生物降解研究进展［Ｊ］．河南农业大学学报，２０００，３４（４）：３４９－３５４．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－２３４０．２０００．０４．０１２．ＷＵＫ，ＺＨＡＮＧＳＭ，ＺＨＵＸＦ，ｅｔａｌ．Ｒｅｃｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓｏｎｔｈｅｌｉｇｎｉｎｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵ⁃ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０００，３４（４）：３４９－３５４．［２４］王欲晓，周琳琳，孙怡婷，等．一种定量分析玉米芯主要化学成分的新方法［Ｊ］．徐州工程学院学报（自然科学版），２０１１，２６（２）：５８－６３．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－３５８Ｘ．２０１１．０２．０１５．ＷＡＮＧＹＸ，ＺＨＯＵＬＬ，ＳＵＮＹＴ，ｅｔａｌ．Ｎｅｗｍｅｔｈｏｄｏｆｑｕａｎ⁃ｔｉｔａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｍａｉｎｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｃｏｒｎｃｏｂ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｕｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＥｄｉ⁃ｔｉｏｎ），２０１１，２６（２）：５８－６３．［２５］范鹏程，田静，黄静美，等．花生壳中纤维素和木质素含量的测定方法［Ｊ］．重庆科技学院学报（自然科学版），２００８，１０（５）：６４－６５，６７．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－１９８０．２００８．０５．０２０．ＦＡＮＰＣ，ＴＩＡＮＪ，ＨＵＡＮＧＪＭ，ｅｔａｌ．Ｏｎｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｎｄｌｉｇｎｉｎｏｆｐｅａｎｕｔｓｈｅｌｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵ⁃ｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＥｄｉｔｉｏｎ），２００８，１０（５）：６４－６５，６７．［２６］熊素敏，左秀凤，朱永义，等．稻壳中纤维素㊁半纤维素和木质素的测定［Ｊ］．粮食与饲料工业，２００５（８）：４０－４１．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－６２０２．２００５．０８．０１８．ＸＩＯＮＧＳＭ，ＺＵＯＸＦ，ＺＨＵＹＹ，ｅｔａｌ．Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｅｌｌｕ⁃ｌｏｓｅ，ｈｅｍｉ⁃ｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｎｄｌｉｇｉｎｉｎｒｉｃｅｈｕｌｌ［Ｊ］．Ｃｅｒｅａｌ＆ＦｅｅｄＩｎ⁃ｄｕｓｔｒｙ，２００５（８）：４０－４１．［２７］胡代泽．我国农作物秸秆资源的利用现状与前景［Ｊ］．资源开发与市场，２０００，１６（１）：１９－２０．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－８１４１．２０００．０１．００９．ＨＵＤＺ．Ｔｈｅｕｔｉｌｉｚｉｎｇｓｔａｔｕｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｃｒｏｐｓｔｒａｗｒｅ⁃ｓｏｕｒｃｅｓｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＲｅｓｏｕｒｃｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＆Ｍａｒｋｅｔ，２０００，１６（１）：１９－２０．［２８］牛文娟．主要农作物秸秆组成成分和能源利用潜力［Ｄ］．北京：中国农业大学，２０１５．ＮＩＵＷＪ．Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｅｎｅｒｇｙｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｍａｉｎｃｒｏｐｓｔｒａｗａｎｄｓｔａｌｋ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉ⁃ｖｅｒｓｉｔｙ，２０１５．［２９］冯伟林，金群力，蔡为明，等．棉籽壳㊁玉米芯及麸皮的重要营养成分与重金属含量分析［Ｊ］．食药用菌，２０１２，２０（４）：２２０－２２１．ＦＥＮＧＷＬ，ＪＩＮＱＬ，ＣＡＩＷＭ，ｅｔａｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｍｐｏｒｔａｎｔｎｕ⁃ｔｒｉｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｃｏｔｔｏｎｓｅｅｄｈｕｌｌ，ｃｏｒｎｃｏｂａｎｄｂｒａｎ［Ｊ］．ＥｄｉｂｌｅａｎｄＭｅｄｉｃｉｎａｌＭｕｓｈｒｏｏｍｓ，２０１２，２０（４）：２２０－２２１．（责任编辑㊀田亚玲）１５１。

以农业废弃物作为反硝化脱氮固体碳源的研究现状

以农业废弃物作为反硝化脱氮固体碳源的研究现状
以农业废弃物作为反硝化脱氮固体碳源的研究现状
综述利用农业废弃物作为反硝化固体碳源的国内外研究现状,结果表明,利用固态碳源作为碳源可以有效地去除硝态氮,反硝化效果明显,中间产物积累量不明显,而且其廉价易得,可长期使用.
作者：罗继虹王璐璐作者单位：合肥工业大学资源与环境学院,安徽合肥,230009 刊名：现代农业科技英文刊名：XIANDAI NONGYE KEJI 年，卷(期)：2009 ""(7) 分类号：X712 关键词：固态碳源反硝化农业废弃物。