A2N-SBR系统是一种新型的双污泥反硝化除憐工艺，由A2N-SBR和N-SBR反应器组成。能利用同一个碳源，同时用于反硝化脱氮和除磷，因此工艺能够避免反摘化菌和对碳源的竞争，非常适合低城市污水的处理。本论文研究了双污泥反硝化除憐系统用于低城市污水的处理，以及研究A2N-SBR系统对污染物的去除效果，同时跟踪监测反应器中污染物迁移转化过程；测定A2N-SBR系统系统中溶解态的N2O和释放的气态N2O的量，系统研究了N2O的产生特征，了解A2N-SBR系统中的N2O主要产生阶段。


微电极系统的应用


首先进行电极的极化。提前个12小时，打幵微电极主机，插上电极，将极化电压调到开始，过夜极化，将室内温度控制在25度。将准备好的含有氧化亚氮饱和液的溶液0.1ml、0.2ml、0.5ml、以及2ml的N2O饱和水溶液加入到较量瓶中，放入电极，待信号稳定后测定，获取N2O的标准曲线。搅拌阶段，将电极放在反应器中固定，进行在线测定。在废水的曝气阶段，每间隔一段时间，取出水样，立即放入电极进行测定。利用微电极测定反应器中产生的溶解态氧化亚氮的浓度。

实验结果


文章采用丙酸为唯一碳源，并且控制曝气硝化阶段浓度，实现了氮、磷高效去除的同时，兼顾了N2O的减量化控制；通过与传统生物脱氮除磷工艺相比较，并对其减排效果进行评价。研究表明相比于AO-SBR系统，A2-SBR系统不但对低城市污水具有较好的处理效果，而且其污泥具有较好的沉降性能。A2N-SBR系统N2O产生量低的原因主要是由于曝气硝化阶段产生了较少的N2O，并且缺氧反硝化除磷阶段几乎没有N2O的产生，并且以丙酸为碳源几乎实现了缺氧反硝化阶段的N2O零排放。

图1、A2N-SBR系统工艺流程图，该系统的运行周期一般为8h，容积交换比为80%。其过程是4L的污水首先进入A2-SBR，经过90min的厌氧反应和40min的沉淀，4L上清液流入N-SBR；在N-SBR中经过150min分钟曝气后，氨氮全部转换为硝酸盐氮；经过40min沉淀，富含硝酸盐的N-SBR出水流入到储水箱中；随后储水箱中的水进入A2-SBR，开始180分钟的缺氧和30分钟后的曝气反应。其中A2-SBR和N-SBR的污泥龄在25d和50d左右。曝气阶段的DO浓度控制在1.5mg/L左右。

图2、A2N-SBR系统中的COD、氮和磷的变化趋势。从图中可以看出在整个厌氧阶段几乎没有N2O的产生。当富含氨氮的厌氧出水进入系统后，N2O的产生量逐渐增加，并且在第60min的时候达到最大值0.15mg/L，随后一直维持不变。而当富含硝酸盐的N-SBR出水一加入到A2N-SBR系统中，N2O的产生量迅速升高，在第10min的时候达到最大值0.31mg/L，随后迅速降低到0.15 mg/L。这主要是因为系统产生N2O中，释放的N2O占主体；而在A2-SBR系统中，产生的主要N2O为溶解态的，其在随后的缺氧反应中很快被DPAOs还原。在后曝气阶段，N2O的产生量一直增加，最后达到最大值0.72 mg/L。

图3、AO-SBR系统中的COD、氮和磷的变化趋势。缺氧反应的开始阶段，COD和NO3-—N的浓度迅速降低到25.36 mg/L和0mg/L，而PO43—P的浓度逐渐上升到0.76 mg/L。AO-SBR缺氧阶段的产生量很低，最高浓度只有0.01 mg/L，远低于A2-SBR缺氧阶段的N2O最高产生量（0.32 mg/L）。这是因为AO-SBR利用外碳源丙酸进行反硝化，而利用为碳源进行反硝化。这说明相比于外碳源丙酸进行反硝化，以PHA为碳源进行反硝化将明显增加N2O的产生。

图4、N-SBR和AO-SBR曝气阶段N2O的释放来源。可以看出，自养反确化作用是产生的主要来源，贡献率达到。然而在系统中，自养反硝化和异养反硝化都对的产生起贡献作用，其中异养反硝化作用的贡献率。

图5、分别以乙酸和丙酸为碳源时和N2O和NO2--N的产生特征。从图中可以看出，相比乙酸，丙酸能明显降低反硝化除磷过程的N2O产生。当系统的碳源由丙酸改为乙酸后，N2O的产生量明显升高，并且系统存在大量的积累。


总结


本论文对A2N-SBR系统处理低城市污水过程中污染物的去除效果的产生特征进行了分析，确定了N2O的主要产生过程。A2N-SBR系统对低城市污水具有较高的处理效果。论文分析A2N-SBR系统处理低城市污水过程的N2O产生是使用了unisense微电极系统测试污水中溶解态的氧化亚氮，整个污水反应处理过程中的氧化亚氮都是采用微电极进行在线监测的，说明Unisense微电极系统在研究污水处理的过程中可以能够实时的检测污水中氧化亚氮产生的变化情况，从而为研究污水处理过程中氧化亚氮生成的机理提出给予了准确的数据支持。这也说明unisense微电极系统在废水处理研究中可以发挥重要的应用。