外加碳源对总氮去除的影响报告

投加甲醇脱氮实验报告

1.实验目的

基于四季青污水处理厂出水总氮超标的现象，试验投加外加碳源提高反硝化效率，进而提高总氮的去除效果。以四季青后置缺氧池进水为研究对象，选择甲醇作为外加碳源，检测甲醇在不同的投加量时对出水总氮的去除效果。并根据脱氮效果分析四季青污水处理厂后缺池反硝化菌的脱氮能力。

2.实验原理

生物反硝化是污水中的硝态氮和亚硝态氮在无氧或低氧条件下，被微生物还原转化为氮气的过程，总的反应过程为：2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O 生物反硝化系统中，反硝化细菌可以利用碳源作为电子供体，硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体，将，将硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气，同时达到去除有机物的效果。由此可见，碳源是反硝化过程所不可缺少的一种物质，生物反硝化过程需要足够的碳源，保证一定的碳氮比才能使反硝化反映顺利进行。

3.实验仪器和药品

六联电动搅拌器、甲醇（分析纯）、烧杯、锥形瓶、移液管

4.检测项目及方法

总氮：碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法

硝酸盐氮：紫外分光光度法

COD：重铬酸钾法

5.实验方案

5.1.甲醇投加量的计算：

当采用甲醇作为碳源时，外源反硝化细胞合成的反应式为：

NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.06C5H7NO2+0.47N2+1.68H2O+CO2+OH-

根据反应式可知，每去除1mg/L硝态氮，所需甲醇的量为2.47mg/L,降低5mg/L 硝态氮所需12.35mg/L，即0.0156mL(甲醇密度0.7918g/mL),实验中应适当增加药剂投加量。

5.2.操作步骤

（1）取后置缺氧池进水，搅拌均匀后分别倒入6个500mL烧杯中，分别编号1~6；

（2）向2~6号烧杯分别加入5mL,10mL,15mL,20mL,25mL甲醇，1号烧杯作空白实验；（之后适当调整投加梯度）

（3）对6个烧杯同时进行缺氧搅拌4h，搅拌速度为60~80r/min,每隔30min测定溶解氧浓度，使之低于0.5mg/L；

（4）静置4h后，取溶液上清液，测定总氮（或硝酸盐氮）。

6.数据记录

7.数据分析和讨论

图1 投加甲醇浓度与出水总氮的关系

图2 原水COD=59mg/L，TN=17.3mg/L下的出水COD与甲醇投加量的关系

图3 不同原水TN的反硝化率对比

（1）由图1可以看出，随着甲醇投加量的增加，出水TN逐渐减小后趋于稳定，说明甲醇后缺池对反硝化有明显的促进作用，因为试验期间进水TN不高，当进水TN低于20mg/L,甲醇投加量30mg/L时，可以使出水TN降到15mg/L以下，达到一级A标准。过量投加甲醇，测得TN最大降低量7mg/L左右。

（2）由图2可以看出，随着甲醇浓度增加，出水COD随之增加，甲醇投加高于30mg/L，COD增加更快，说明越来越多甲醇没有被利用，甲醇投加过量。

（3）由图3可以看出，原水TN越低，相同甲醇投加量下去除的TN也越低，反硝化率越低

结果讨论：

针对四季青污水处理厂后缺池甲醇脱氮实验，可以看出TN有所降低但不够明显，可能和反硝化菌的浓度和活性有关。

2015年11月9日实验

1.实际投加量的确定

根据之前理论投加量，取β系数为2，取1L水样，则投加甲醇的体积为0.030mL，实际投加时将甲醇稀释10倍，用移液管投加体积为0.3mL。另取1L水样作为空白实验。

2.操作步骤

（1）取后置缺氧池进水（取样点为后置缺氧池混合井后进水口），搅拌均匀后分别倒入2个1000mL烧杯中，分别编号1和2。

（2）向2号烧杯分别加入0.3mL稀释10倍后的甲醇，1号烧杯作空白实验；（3）对2个烧杯同时进行缺氧搅拌4h，搅拌速度为60~80r/min,每隔60min测定溶解氧浓度；

（4）静置4h后，取溶液上清液，测定总氮、硝酸盐氮和COD。