低温反硝化
低温脱硝方案
低温脱硝方案低温脱硝是一种减少燃煤电厂和工业锅炉大气污染物氮氧化物(NOx)排放的有效方法。
本文将介绍低温脱硝的原理和具体方案。
一、低温脱硝原理低温脱硝是通过将燃烧产生的NOx气体与氨反应,生成氮气和水蒸气。
这种反应发生在低温条件下,一般在200℃至400℃之间。
具体来说,下面是低温脱硝的步骤:1. 氨水喷射:在锅炉烟道的合适位置喷射氨水,将其与燃烧产生的NOx气体混合。
2. 氨与NOx反应:在低温下,氨与NOx发生催化反应,生成氮气和水蒸气。
3. 脱硝产物处理:产生的氮气和水蒸气通过排气管排放到大气中,达到减少NOx排放的目的。
二、1. SCR法脱硝SCR(Selective Catalytic Reduction)法是目前应用最广泛的低温脱硝技术。
它通过使用SCR催化剂,在高温烟气中催化氨与NOx的反应,达到脱硝的效果。
具体实施时,需要以下步骤:1.1. 催化剂选择:选择合适的SCR催化剂,常用的催化剂有V2O5/TiO2、WO3/TiO2等。
1.2. 催化剂布置:在锅炉烟道内设置SCR催化剂催化层,确保烟气与氨水充分接触。
1.3. 氨水喷射:在SCR催化层前方喷射适量的氨水,与烟气中的NOx进行反应。
1.4. 脱硝效率监测与调整:监测脱硝效果,根据监测结果调整喷射氨水的量,以保证脱硝效率。
2. SNCR法脱硝SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)法是另一种常用的低温脱硝技术。
与SCR法不同,SNCR法不需要催化剂,通过适当的温度和氨的喷射量来实现脱硝。
具体实施时,需要以下步骤:2.1. 氨水喷射:在烟道的合适位置喷射适量的氨水。
2.2. 温度调节:调整烟道温度,使其适应SNCR反应所需的温度范围。
2.3. 脱硝效果监测与调整:监测脱硝效果,根据监测结果调整温度和氨水的喷射量,以提高脱硝效率。
3. 其他低温脱硝技术除了SCR法和SNCR法,还有其他一些低温脱硝技术,如湿式法脱硝、喷射剂法脱硝等。
废水生物脱氮低温反硝化研究进展
2 0 1 3年 l 0月
四
川
环
境
Vo 1 . 3 2. No . 5 Oc t o  ̄r 2 O1 3
S I CБайду номын сангаасHUAN E] VI R0NMl T
・
综
述 ・
废 水 生 物 脱 氮 低 温 反 硝 化 研 究 进 展
张 瑞 ,周后 珍 , 陈茂 霞 ,赵 仕 林 ,谭 周 亮
Abs t r ac t : De n i t if f i c a t i o n i s t h e k e y p r o c e s s o f b i o l o g i c a l r e mo v a l o f n i t r o g e n o f w a s t e w a t e r a n d t e mp e r a t u r e i s a n i mp o r t nt a
Ke y wo r d s :L o w t e m p e r a t u r e ; d e n i t r i i f c a t i o n ; w st a e w a t e r b i o l o i g c l a t e r a t m e n t ; n i  ̄ o g e n em r o v l a
,
( 1 .S i c h u a n N o r m a l U n i v e r s i t y ,C h e n g d u 6 1 0 0 6 6 ,C h i n a; 2 .C h e n g d u I n s t i t u t e o f B i o l o g y , C h i n e s e A c a d e m y fS o c i e n c e s ,C h e n g d u 6 1 0 0 4 1 ,C h i a) n
污水处理反硝化不好怎么办
反硝化是污水处理过程中重要的一步,有时反硝化过程中可能由于各种原因而没有达到理想的效果,这个时候就需要查找原因并找出相应的解决办法。
下面为您简单介绍一下如果在污水反硝化处理效果不时好我们应该怎么处理呢?
1、温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。
一般,以维持20~40℃为宜。
苦在气温过低的冬季,可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施,以保持良好的反硝化效果;
2、反硝化过程的pH值控制在7.0~8.0;
3、氧对反硝化脱氮有抑制作用。
一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在0.5mg/L以下(活性污泥法)或1mg/L以下(生物膜法);
4、当废水中含足够的有机碳源,BOD5/TN>(3~5)时,可无需外加碳源。
当废水所含的碳、氮比低于这个比值时,就需另外投加有机碳。
外加有机碳多采用甲醇。
考虑到甲醇对溶解氧的额外消耗,甲醇投量一般为NO3--N的3倍。
此外,还可利用微生物死亡;自溶后释放出来的那部分有机碳,即"内碳源",但这要求污泥停留时间长或负荷率低,使微生物处于生长曲线的静止期或衰亡期,因此池容相应增大。
上述的相关内容就介绍到这里了,希望对您有所帮助,了解生活污水处理中发生问题的解决方案,平时多加注意,才能提升污水处理的效果。
A/O-MBR工艺低温下缺氧段反硝化效果影响因素研究
关键词 : 硝 化 、 / 一 R 工 艺 、 温 水 处理 反 A 0 MB 低
中图分 类 号 :7 3 X 0
文献 标 识 码 : A
文章 编 号 :0 8 90 (0 8 1- 0 0 0 10 — 50 20 )0 0 1 — 3
( o nr ad n Gru F s a 5 8 1 ,C ia C u t G r e o p, oh n 2 3 2 hn ) y
Ab t a t T e a e t g f cos o e i i c t n i r s a c e y a o i - x c MBR p o e s a o e e a r , sr c : h f ci a tr f d n t f a o s e e r h d b n xc o i n r i i r c s t lw mp r t e u te e ut o p o e s n iae t a a te o h r s l s f r c s id c t d l t t h lw tmp r tr A/ — R p o es a b a he e b t r 1 e eau e O MB rc s c n e c iv d et e d n t f a o .h e t p 78, / e u l o 5, y e - o r HR e i ic t nT e b s H . C N q as t Ox g n p o T≥ 4 2 0 o y tm a k a h rt T e r i i h, 0 % f s s e b c w s ai o, h " vrg e v lrt a e ra h d 6 % . I a e a e r mo a ai c n b e c e 0 N o
低温反硝化滤池挂膜试验研究
ms/L,出水中NOr—N的直线下降,去除率达到70%左右,说明系统中反硝化菌快速增长,而TN
的去除率仅为40%左右,且出水有较多的NO;一N的累积。分析其原因可能是当碳源投加量增加 时,位于细胞膜上的硝酸盐还原酶受外界环境变化的影响较小,硝酸盐型反硝化菌迅速将NO;一N转 化为NO;一N,消耗系统中大部分碳源,从而得到快速增长。而亚硝酸型反硝化菌可利用的碳源不 足,生长缓慢,且亚硝酸盐还原酶合成慢,受外界环境影响大,易造成N02-一N的积累。第三阶段,出 水TN、NO;一N和NO;一N的平均值分别为9,57 ms/L、3.37 ms/L、5.48 ms/L,此时出水'IN和 NO;一N含量都较小,说明系统反硝化细菌生长良好,生长处于稳定期,但N02-一N的积累比较严重, 平均值为5.48 ms/L,主要原因可能是乙酸钠为碳源时,碳源不足易造成亚硝酸盐的积累。殷芳芳 等…在研究碳源类型对低温下反硝化的影响时发现,投加乙酸钠进行序批式实验时,反硝化过程中因 能源供应相对不足而出现亚硝酸盐的积累,可能的原因是乙酸钠在微生物体内的代谢途径引起亚硝 酸盐的积累。胡和平等旧1也观察到类似的现象。此外,亚硝酸型反硝化细菌是中温细菌(适宜的温度 20一40℃)H J,实验挂膜期间的温度在12一15℃,亚硝酸型反硝化细菌活性较低,低温也造成了出水 中亚硝酸盐的累积。第四阶段,为稳定运行阶段,TN平均值低于5 ms/L,出水NOr—N平均值低于l ms/L,且出水中无亚硝酸盐的积累,故认为挂膜成功。在第三、四阶段增大系统水力负荷,系统依然能 够保持较好的脱氮效率,说明自然挂膜成功,膜的活性很高,抗冲击负荷能力强。
SUCCESS
accretion in the denitrification filter.After the and
低温对固体碳源填充床反硝化的影响
温 度对反硝化的影响可以用A rrhen iu s 方程或 [9 ] 者其修改式 ( 1) 来描述,
k t = k 20 10
K ( Η ℃- 20)
.
- 1
( 1)
本试验利用冬天气温很低的天然条件, 考查了 低温下 ( 8 ~ 10 ℃) 该淀粉基可生物降解聚合物作为 碳源和生物膜载体, 在填充床反应器中的反硝化性 能, 主要考察了高水力负荷对反硝化性能的影响。 进 - 1 水的流量变化范围为 60 ~ 90mL h , 即水力停留 时间 (HR T ) 为 2. 3~ 3. 3 h, 水力负荷约为 9~ 13 ~ 15 ℃之间变化时, cm h ; 并且考察了温度在 10 温度对反硝化性能的影响。
范振兴, 王建龙
( 清华大学 核能与新能源技术研究院, 北京 100084)
摘 要: 为固体碳源反硝化工艺的实际应用提供理论和技 术参数, 采用一种淀粉基类的可生物降解聚合物作为反硝化 微生物的固体碳源和生物膜载体反硝化脱氮, 主要考察了低 温对填充床反硝化性能的影响。 试验结果表明: 8 ~ 10℃的 低温下, 进水硝酸氮浓度在 60 ~ 80m g L - 1 之间时, 反硝化速 - 1 率为 2. 5 ~ 4. 5m g (L h ) , 去除率低于 20% , 均比常温下 有明显的降低; 在水力负荷 9 ~ 12 cm h - 1 之间时, 反硝化速 率与水力负荷成正比; 在 10 ~ 15 ℃范围内, 温度对反硝化率 的影响比常温时要大, 温度常数 K = 0. 046。 关键词: 反硝化; 固体碳源; 水力负荷; 低温 中图分类号: X 703 文章编号: 100020054 ( 2008) 0320436204 文献标识码: A
A_O_MBR工艺低温下缺氧段反硝化效果影响因素研究
1.1 菌种 菌种取自 A / O-生物反应器驯化培养后 A 池中
的活性污泥。 1.2 废水
试验所用废水为人工模拟配制的废水, 其水质
情况见表 1。
表 1 人工模拟废水水质
mg / L
COD NO3--N MgSO4 FeSO4 KH2PO4 MnSO4 CaCl2
200~1 000 100
理论上,反硝化过程中每去除 1 g 的 NO3--N 需 要消耗 2.86 g 的 COD,但实际上由于氧的存在和细 胞合成的需要,反硝化过程的耗碳量要大于理论值。 考虑这一点,本试验在制定上述试验方法时,考察不 同 C / N 下的 NOX--N 去除率,其试验结果见图 2。
3.1 NO2--N、NO3--N 和 NOX--N(NO3--N 与 NO2--N 之和)的变化规律
缺氧池 NO3--N 去除率(%) 89.34
系统 TN 的去除率(%)
42.98
46.78 1.00 5.34 82.88 61.23
41.43 0.75 7.56 75.67 65.76
40.49 0.60 12.77 60.56
66.54
pH 值
图 3 pH 值对反硝化速率的影响
为 0.105 kg NOX--N / kg MLSS·d,pH 值为 8.2 左右次 之,为 0.096 kg NOX--N / kgMLSS·d,pH 值为 6.6 左 右最小为 0.035 kg NOX--N / kg MLSS·d。由此看出,
菌利用氧进行呼吸,抑制反硝化菌体内硝酸盐还原
酶的合成,或者氧成为电子受体,阻碍硝酸氮的还
原。但是,另一方面,在反硝化菌体内某些酶系统组
分只有在有氧条件下,才能合成,这样,反硝化菌以
26994810_低温同步短程硝化反硝化可行性研究
第42卷第5期2022年5月Vol.42No.5May,2022工业水处理Industrial Water TreatmentDOI:10.19965/ki.iwt.2021-0801低温同步短程硝化反硝化可行性研究张郅昊1,2,张群1,2,孙郁聪1,2,韩鹏1,2,陈元晗1,2,刘庆1,2,徐光景1,2(1.辽宁省近岸海洋环境科学与技术重点实验室,辽宁大连116023;2.大连海洋大学海洋科技与环境学院,辽宁大连116023)[摘要]为了解决市政废水生物脱氮过程中碳源不足的问题,利用多循环序批式反应器(MCSBR)建立了基于混合生物膜和悬浮污泥的主流同步短程硝化反硝化工艺。
重点考察了温度对生物膜、悬浮污泥短程硝化和反硝化效果的影响,并分析了低温条件下同步短程硝化反硝化的可行性。
周期实验结果表明,在好氧阶段,NO2--N无显著上升,而总氮明显下降,且无明显的NO3--N积累,说明MCSBR内发生了同步短程硝化反硝化。
随着温度的降低,氨氧化和反硝化容积负荷均呈下降趋势,但混合体系氨氧化活性始终低于其反硝化活性,保证了反硝化菌较亚硝酸盐氧化菌(NOB)竞争NO2--N的优势。
此外,高通量测序结果表明脱氮菌主要分布在生物膜中,受低温影响相对较小。
因此,在低温条件下,通过反硝化菌与NOB竞争NO2--N,进而抑制NOB生长是可行的。
[关键词]市政废水;温度;多循环;生物膜;悬浮污泥[中图分类号]X703.1[文献标识码]A[文章编号]1005-829X(2022)05-0083-06Feasibility of simultaneous nitration anddenitrification at low temperatureZHANG Zhihao1,2,ZHANG Qun1,2,SUN Yucong1,2,HAN Peng1,2,CHEN Yuanhan1,2,LIU Qing1,2,XU Guangjing1,2(1.Key Laboratory of Coastal Marine Environmental Science and Technology of Liaoning Province,Dalian116023,China;2.Dalian Ocean University,School of Marine Science and Environment Engineering,Dalian116023,China)Abstract:In order to solve carbon source shortage for the treatment of municipal wastewater,a mainstream simulta⁃neous nitration and denitrification process was developed in a multi-cycle sequential batch reactor(MCSBR)with integrated biofilm and suspended sludge.The effect of temperature on nitration and denitrification of biofilm and/or suspended sludge was detailly investigated for the feasibility analysis of mainstream simultaneous nitration and deni⁃trification process under low temperature.Cycle studies demonstrated that nitrite with little nitrate did not signifi⁃cantly increase,but total nitrogen significantly decreased in aerobic stage,indicating simultaneous nitration and de⁃nitrification taking place in MCSBR.Batch tests showed that both rates of ammonia oxidation and denitrification de⁃creased with decreasing temperature,but nitration rate was slowed down more than denitrification rate,especially in the integrated biofilm and suspended sludge,which gave denitrifiers the competitive advantage in NO2--N over ni⁃trite oxidizing bacteria(NOB).Moreover,high-throughput sequencing data showed that N-removal bacteria mainly distributed in biofilm and were relatively less affected by low temperature.As such,it was feasible to suppress NOB using nitrite competition between NOB and denitrifiers under low temperature.Key words:municipal wastewater;temperature;multi-cycle;biofilm;suspended sludge传统的城市生活污水处理厂能耗高、剩余污泥产量高,且外加碳源需求量大。
温度对短程硝化反硝化的影响
温度对短程硝化反硝化的影响温度对短程硝化反硝化的影响引言短程硝化反硝化是指硝化和反硝化的两个关键过程在不同的环境中同时发生,在一定程度上可以提高氮源的利用效率和降低氮废物的排放。
温度是影响这两个过程的重要环境因素之一,本文将探讨不同温度下,温度对短程硝化反硝化过程的影响。
温度对短程硝化的影响短程硝化过程是细菌将氨氮的氧化产物硝氮氧化成亚硝酸盐的过程。
温度对短程硝化的影响在不同温度下表现出不同的特点。
在较低温度下,硝化菌的活性降低,硝化过程的速率较慢;而在较高温度下,硝化菌的活性增强,硝化过程的速率加快。
此外,温度还可以影响硝化菌的种群组成,不同种类的硝化菌在不同的温度下有不同的适应性。
因此,温度对短程硝化的速率和效果都有直接的影响。
温度对短程反硝化的影响短程反硝化是细菌将亚硝酸盐还原成氮气的过程。
温度对短程反硝化的影响也在不同温度下表现出不同的特点。
在较低温度下,反硝化菌的活性较低,反硝化过程的速率较慢;而在较高温度下,反硝化菌的活性增强,反硝化过程的速率加快。
另外,温度还会影响反硝化菌的种群组成,不同种类的反硝化菌对温度的适应性也不同。
因此,温度对短程反硝化的速率和效果同样有直接的影响。
温度对短程硝化反硝化过程的综合影响短程硝化反硝化过程中的硝化和反硝化过程是相互关联的,它们共同作用于氮循环。
温度对两个过程的影响是综合的,不仅影响着各自过程的速率和效果,还影响着两个过程之间的协同性。
在一定温度范围内,如果硝化和反硝化的速率相互匹配,那么氮源的利用效率会比较高;而如果速率不匹配,可能导致氮损失或氮积累。
碳氮比对温度影响的调节碳氮比是指底物中的碳和氮的比例,也是影响硝化反硝化过程的重要因素之一。
碳氮比低意味着氮存在过量,容易导致氮损失;而碳氮比高则可能导致氮积累。
温度对碳氮比的影响主要体现在调节碳氮比的最佳范围。
结论综上所述,温度对短程硝化反硝化过程有直接的影响。
在适宜的温度下,短程硝化反硝化过程的速率较快,效果较好,有利于氮源的利用和减少氮废物的排放。
《耐低温异养硝化-好氧反硝化菌TY1的分离鉴定及脱氮特性研究》范文
《耐低温异养硝化-好氧反硝化菌TY1的分离鉴定及脱氮特性研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体富营养化问题日益严重,其中氮污染成为主要的环境问题之一。
耐低温异养硝化-好氧反硝化菌在污水处理中具有重要应用价值,因其能够在低温环境下同时进行硝化和反硝化过程,从而提高脱氮效率。
本文旨在研究一种名为TY1的耐低温异养硝化-好氧反硝化菌的分离鉴定及其脱氮特性,为实际应用提供理论依据。
二、材料与方法2.1 材料实验所用污水取自某城市污水处理厂,其他试剂及培养基均为市售分析纯。
2.2 方法(1)菌株分离与纯化:采用富集培养和划线分离法从污水中分离出耐低温异养硝化-好氧反硝化菌TY1。
(2)菌株鉴定:通过形态观察、生理生化试验及16S rRNA 基因序列分析对菌株进行鉴定。
(3)脱氮特性研究:在不同温度、pH值、碳源及氮源条件下,测定菌株TY1的脱氮效率。
三、结果与分析3.1 菌株鉴定结果通过形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析,鉴定出TY1为一种异养硝化-好氧反硝化菌,属于某类细菌。
其形态特征为XXXXX,生理生化特性为XXXXX。
3.2 脱氮特性分析(1)温度对脱氮效率的影响:在低温环境下,TY1菌株的脱氮效率明显高于其他菌株。
在XX℃时,其脱氮效率达到最高,随着温度的继续升高,脱氮效率有所降低。
(2)pH值对脱氮效率的影响:TY1菌株在pH值为XX-XX 的范围内具有较高的脱氮效率。
在酸性或碱性条件下,脱氮效率降低。
(3)碳源和氮源对脱氮效率的影响:TY1菌株能够利用多种碳源进行异养硝化,其中以XX为例,其脱氮效率最高。
在氮源方面,TY1菌株能够利用XX等多种氮源进行反硝化。
3.3 脱氮机理探讨耐低温异养硝化-好氧反硝化菌TY1的脱氮机理可能与其特殊的生理代谢途径有关。
在低温环境下,TY1菌株通过异养硝化过程将氨氮转化为硝酸盐,然后通过好氧反硝化过程将硝酸盐还原为气态氮,从而实现脱氮。
0温度对短程硝化反硝化的影响_尚会来
温度对短程硝化反硝化的影响
尚会来, 彭永臻 , 张静蓉, 王淑莹
北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室 , 北京 100124 收稿日期 : 2008-04 -28 录用日期 : 2009-01-09 *
摘要 : 以间歇式活性污泥法 ( SBR ) 处理生活污水 , 系统考察了温度变化对短程硝化反硝化稳定性和硝化反硝化 速率的影响 . 结果 表明 : 在较高
温度下 ( ( 28 ? 1) e ) , 通过实时控制和控制污泥龄在 10 d左右 , 可以成功实现短程硝化反硝化 . 在此基础上对完全亚硝酸型硝化的 污泥 ( NO2 -
N /N Ox- -NU 1) 进行降温实验 , 每降 1e 稳定一个多月 , 半年后不刻意控制温度 , 经历了冬季 10e 的低温 , 成功的 稳定了常温、 低温 短程硝化反 硝化 , 亚硝化率始终维持在 78. 8 % 以上 . 实验发现降低温度后对于 A OB 和 NOB 的活性都有很大的影响 , 但对于 AO B 的影响要大于 NO B , 对比 氨氧化速率的影响大于比反硝化速率的影响 . 26e 条件下的比氨氧化速率和比反硝化速率分别是 10e 条件 下的 4. 49 和 2 . 91倍 . 可见降低温 度对于短程系统硝化反应的影响要大于反硝化的影响 . 关键词 : 低温常温 ; 短程硝化反硝化 ; 稳定 文章编号 : 0253-2468 ( 2009) 03-516-05 中图分类号 : X 703. 1 文献标识码 : A
表 1 试验用水水质 T ab le 1 COD 169 . 94 TOC 53. 92 In flu ent characterist ics NH + 4 -N 58. 65 mg # L- 1 TN 71 . 22
低温条件下中试规模硫自养反硝化技术的应用
低温条件下中试规模硫自养反硝化技术的应用摘要:研究基于硫自养反硝化技术在低温条件下的应用,搭建中试装置,研究低温条件下的脱氮效果,为该工艺的工程化应用提供理论依据。
关键词:硫自养反硝化,脱氮,低温引言氮是地球上所有生物赖以生存的元素之一。
它广泛存在于自然界,主要以NO3-、N2、NO2-、NO2等形式存在。
水中的氮有两种主要形式,即无机氮和有机氮。
其中,有机氮主要是指负3价的氮有机物;无机氮主要指NO3--N和NH4+-N。
近年来,农业肥料、食品、造纸等人类生产活动对水资源环境产生了巨大影响,破坏了水环境中的氮循环,导致水环境中氮的过度积累,并最终导致水中的氮污染[1]。
常见的极限脱氮工艺有目前传统的异养反硝化、缓释碳源技术、反硝化滤池技术和物理方法等,物理方法成本过高,生物方法基本均需要投加碳源,也会增加处理成本,极大地限制其在实际工程中的应用[2-3]。
而硫自养反硝化技术中的脱氮硫杆菌属于自养微生物,无需外加碳源,大大节约成本,逐步成为极限脱氮的研究热点[4]。
硫自养反硝化技术,即以硫单质、硫化物或还原性含硫化合物作为电子供体及能源物质,将硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气,不添加有机碳,同时降低污泥产率,其具体反应式见式(1~4)[5]:55S+20CO2+50NO3-+38H2O+4NH4+→4C5H7O2N+25N2+55SO42-+64H+(1)1.25S2-+2NO3- +2H+→1.25SO42-+N2+H2O (2)5S2+2NO3- +12H+→5S0+N2+6H2O (3)100S2O32-+124NO3-+11H2O+45HCO3-+9NH4+→200SO42-+62N2+9C5H7O2H+40H+(4)已报道的硫自养反硝化技术大部分是实验室小试或常温污水处理方面的中试,在处理低温条件中试方面的研究较少,因而,本研究基于低温条件,进行搭建中试装置,研究了低温条件下的系统脱氮效果,为该工艺在中试方面的工程化应用提供理论依据。
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Wat.Res.Vol.32,No. 1,pp. 13-18,1998 ~ 1998 Elaevier cience td.Allrightsreserved S L Printedin GreatBritain 0043-1354/98 + 0.00 $19.00
METABOLIC PROPERTIES OF DENITRIFYING BACTERIA ADAPTING TO METHANOL AND ETHANOL IN ACTIVATED SLUDGE
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~el: +46 18-673288, Fax: +46 18-673392, E-mail: Sara.Hallin@mikrob.slu. se].
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Sara Hallin and Mikael Pen
S p a p b i a m p d e C d e m a
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Individual denitrification rates with different electron Activated sludge samples were collected from full-scale experimental lines at The Kungsangen municipal waste- donors measured at the end of the ethanol experimentand water treatment plant in Uppsala, Sweden, and from a on three occasions in the methanol experiment w.qresubprincipal component analysis (PCA) to elucidate 2.4m3pilot-scale plant (Carlsson et a 1997).Both plants jected tochanges over time. Explorative data anal~sis was pattern were operated as single-sludgesystemswith pre-denitrificaperformed using the tion and consisted of two parallel lines. One of the full- AB, Umeii,Sweden).SIMCA software package (UklETRI scale lines received methanol equivalent to 67mg-COD litre-’ sewageas an externai carbon source for 62 days followed by a doubled dose for 20 days. The pilot-scale system was run with ethanol added to the influent in an RESULTS amount equivalent to 100mg-COD Iitre–’. The parallel line for each system was used as a reference and recieved tbe nothing but pre-precipitated sewagewith an average of 80 d and 120mg-filtered-CODlitre-’ in the full-scaleand pilotc e scale plants, respectively. Nitritication was complete in d both systems. Sludge age was 26 days in the full-scale plant and 11 days in the pilot plant. Both lines in the r s methanol experiment achieved a 65°/0nitrogen reduction. c d Whereas the whole anoxic volume was necessary in the 1 reference line, nitrogen removal was completed in 50°Aof p the anoxic volumein the methanol line. Reductionin total m nitrogen was 677. in the ethanol line as compared with 35% in the reference line (Hallin a 1996a).Samples d d were taken from the last anoxic zones at l-m depth and p c transferred to 250-ml flasks under anoxic conditions. All experimentswere conductedwithin 1h of sampling.
(Henze et a
p c a a ap c
d i f d a p m d c d a e p d m d c a e m s m p r p
1ml of a stock solution to reach an initial concentration of 2 mMKN03-N and 100mg-C litre–‘ of the specificelectron donor. Sampleswere incubated at 15°Cfor 1h.
A m
S–loo/o of the total COD in sewage
a ad
MATERIALS ANDMETHODS
W t p s p
Nitrous oxide was analysed on a gas chromatography (Chrompack9000,Chrompack Int. B.V., Middelburg,The Netherlands) equipped with a 63Nieleetron capture detector and a Poraplot Q (Chrompack Int. B.V., Middelburg, The Netherlands), capillary column (25m x 0.53mm). The column was run at 38°C, the injeetor port at 125°Cand the detector at 350”C.The carrier gas (He) and the makeUP @ (W flOWS were 4 and 31ml rein-’, respectively. Volatile suspended solids were determined according to Swedishstandards (SwedishStandards Institute, Box 3295, S-10366, Stockholm).
Department of Microbiology,SwedishUniversityof Agricultural Sciences,Box 7025,S-75007, Uppsala, Sweden
( r A 1 a r J 1
Abstract-The effcet of external carbon sources on metabolic properties of the denitrifyingcommunity in single-sludgesystems with predenitrification was investigated. Sludge samples were collected from full-scaleand pilot-scaleexperimentallines during microbialadaption to methanol and ethanol, respcetively. Changesin functional properties were studied by measuringdenitrificationcapacity with different electron donors in batch tests using the acetyleneinhibition technique. Substrate-useprofileswere analysed with principal component analysis. Adaptation to methanol was slow, and the capacity to denitrify with acetate decreased continuously. Short-chain fatty acids were less popular for denitritiers in the methanol-adaptedsludge than they were in the referencesludge,while the capacity to denitrify with methanol and ethanol was higher. Denitrification capacity with ethanol and acetate in the ethanol adapting sludge increased rapidly. The ethanol-adapted sludge also had a higher capacity to denitrify with butyrate, glycerol,and methanol. Neither methanol nor ethanol as external carbon affecteddenitrification capacity with aromatic compounds or glucose.A reduced ability to denitrify with a vast number of electron donors can be regarded as a negativecharacteristic, since it reflectsa lower capacity to make usc of substancesin the sewage.G 1998ElsevierScienceLtd. All rights reserved wordr-activated sludge, carbon source, denitrification, ethanol, electron donor, metabolism, methanol INTRODUCTION Extended nitrogen removal in activated sludge sys-