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亚硝酸盐占比对反硝化及N2O释放的影响

本站小编 Free考研考试/2021-12-31

付昆明,,
靳怡然,
刘凡奇,
仇付国,
曹秀芹
北京建筑大学环境与能源工程学院 城市雨水系统与水环境教育部重点实验室,中-荷污水处理技术研发中心,北京 100044
作者简介: 付昆明(1981—),男,博士,副教授。研究方向:污水自养脱氮技术等。E-mail:fukunming@163.com.
通讯作者: 付昆明,fukunming@163.com ;

中图分类号: X703


Effect of the proportion of nitrite on denitrification and N2O release

FU Kunming,,
JIN Yiran,
LIU Fanqi,
QIU Fuguo,
CAO Xiuqin
Key Laboratory of Urban Storm Water System and Water Environment, Ministry of Education, School of Environment and Energy Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China
Corresponding author: FU Kunming,fukunming@163.com ;

CLC number: X703

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摘要:针对反硝化过程中N2O大量释放这一问题,研究了不同${\rm{NO}}_2^ - $-N占比对反硝化脱氮过程及N2O释放的影响。在保证初始氮素浓度总和为100 mg·L?1的条件下,改变${\rm{NO}}_2^ - $-N所占比例进行批次实验,分别考察了反应器的脱氮速率及氮素指标变化。结果表明,随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,反硝化脱氮效率升高。其中,${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度随时间基本呈先升高后降低的趋势。初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比越高,${\rm{NO}}_3^ - $-N降解速率越快,${\rm{NO}}_2^ - $-N积累也越多。随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,N2O的积累速率、积累最高值和转化率均逐渐增大,最高分别为18.828 mg·(g·h)?1、22.123 mg·L?1和24.05%。随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,游离亚硝酸(free nitrous acid, FNA)浓度也随之升高,从而导致N2O产生大量积累。
关键词: 亚硝酸盐/
反硝化/
游离亚硝酸(FNA)/
N2O

Abstract:Aiming at the problem of large amount of N2O release during sewage treatment, the effects of different ${\rm{NO}}_2^ - $-N ratios on the denitrification process and N2O release were studied. At the total nitrogen concentration of 100 mg·L?1, the change of ${\rm{NO}}_2^ - $-N proportion was performed to conduct batch experiment. The reactor denitrification rate and nitrogen index variations were studied. The results show that the denitrification efficiency increased with the increase of the initial ${\rm{NO}}_2^ - $-N ratio, in which the ${\rm{NO}}_2^ - $-N concentration basically increased first and then decreased. The higher the initial ${\rm{NO}}_2^ - $-N ratio, the faster the degradation rate of ${\rm{NO}}_3^ - $-N and the more ${\rm{NO}}_2^ - $-N accumulation. With the increase of the initial ${\rm{NO}}_2^ - $-N ratio, the accumulation rate, maximum accumulation value and conversion rate of N2O both gradually increased. The highest values were 18.828 mg·(g·h)?1, 22.123 mg·L?1 and 24.05%, respectively. As the initial ${\rm{NO}}_2^ - $-N ratio increased, the concentration of free nitrous acid (FNA) increased, resulting in more N2O accumulation. FNA concentration may be the cause of the large N2O accumulation.
Key words:nitrite/
denitrification/
free nitrous acid(FNA)/
N2O.

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图1不同初始${\bf{NO}}_2^ -$-N占比下反应器内氮素的变化
Figure1.Variations of nitrogen in the bioreactors at different initial ${\rm{NO}}_2^ - $-N concentrations


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图2不同初始${\bf{NO}}_2^ - $-N占比下反应器内${\bf{NO}}_3^ - $-N的变化
Figure2.Variations of ${\rm{NO}}_3^ - $-N in the bioreactors at different initial ${\rm{NO}}_2^ - $-N concentrations


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图3不同初始${\bf{NO}}_2^ - $-N占比下反应器内${\bf{NO}}_2^ - $-N的变化
Figure3.Variations of ${\rm{NO}}_2^ - $-N in the bioreactors at different initial ${\rm{NO}}_2^ - $-N concentrations


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图5不同初始${\bf{NO}}_2^ - $-N占比下各反硝化酶的电子消耗速率和电子分布率
Figure5.Electron consumption rate and distribution rate of denitrification enzymes at different initial ${\rm{NO}}_2^ - $-N concentrations


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图4不同初始${\bf{NO}}_2^ - $-N占比下反应器内N2O的产生
Figure4.Generation of N2O in the bioreactors at different initial ${\rm{NO}}_2^ - $-N concentrations


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表1不同初始${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度时实验的运行条件
Table1.Operational conditions at different initial ${\rm{NO}}_2^ - $-N concentrations mg·L?1
${\rm{NO}}_x^ - $-N${\rm{NO}}_2^ - $-N${\rm{NO}}_3^ - $-NFNA
10001000
1005950.003 9
10010900.007 7
10020800.015 4
10040600.030 8
10010000.076 9

${\rm{NO}}_x^ - $-N${\rm{NO}}_2^ - $-N${\rm{NO}}_3^ - $-NFNA
10001000
1005950.003 9
10010900.007 7
10020800.015 4
10040600.030 8
10010000.076 9

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表2不同初始${\bf{NO}}_2^ - $-N占比下反应器内N2O动力分析
Table2.Kinetic analysis of bioreactors at different initial ${\rm{NO}}_2^ -\text{-}{\rm{N}}$ concentrations
初始${\rm{NO}}_2^ - $-N/(mg·L?1)N2O积累峰值/(mg·L?1)N2O积累速率/(mg·(g·h)?1)N2O降解速率/(mg·(g·h)?1)N2O最大转化率/%
05.0121.2805.44
57.7121.9697.85
108.2932.3522.3538.70
2011.2354.7815.09311.28
4015.2329.7225.24915.32
10022.12318.8287.91424.05

初始${\rm{NO}}_2^ - $-N/(mg·L?1)N2O积累峰值/(mg·L?1)N2O积累速率/(mg·(g·h)?1)N2O降解速率/(mg·(g·h)?1)N2O最大转化率/%
05.0121.2805.44
57.7121.9697.85
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收稿日期:2020-06-09
录用日期:2020-09-16
网络出版日期:2021-03-24
-->刊出日期:2021-03-10




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亚硝酸盐占比对反硝化及N2O释放的影响

付昆明,,
靳怡然,
刘凡奇,
仇付国,
曹秀芹
通讯作者: 付昆明,fukunming@163.com ;
作者简介: 付昆明(1981—),男,博士,副教授。研究方向:污水自养脱氮技术等。E-mail:fukunming@163.com 北京建筑大学环境与能源工程学院 城市雨水系统与水环境教育部重点实验室,中-荷污水处理技术研发中心,北京 100044
收稿日期: 2020-06-09
录用日期: 2020-09-16
网络出版日期: 2021-03-24
关键词: 亚硝酸盐/
反硝化/
游离亚硝酸(FNA)/
N2O
摘要:针对反硝化过程中N2O大量释放这一问题,研究了不同${\rm{NO}}_2^ - $-N占比对反硝化脱氮过程及N2O释放的影响。在保证初始氮素浓度总和为100 mg·L?1的条件下,改变${\rm{NO}}_2^ - $-N所占比例进行批次实验,分别考察了反应器的脱氮速率及氮素指标变化。结果表明,随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,反硝化脱氮效率升高。其中,${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度随时间基本呈先升高后降低的趋势。初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比越高,${\rm{NO}}_3^ - $-N降解速率越快,${\rm{NO}}_2^ - $-N积累也越多。随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,N2O的积累速率、积累最高值和转化率均逐渐增大,最高分别为18.828 mg·(g·h)?1、22.123 mg·L?1和24.05%。随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,游离亚硝酸(free nitrous acid, FNA)浓度也随之升高,从而导致N2O产生大量积累。

English Abstract






--> --> --> 脱氮是污水处理流程中一个重要的环节,强化脱氮处理能避免污水排放后形成氮素污染。在传统生物脱氮过程中,包括硝化和反硝化2个过程[1]。其中,反硝化是在缺氧条件下,以有机碳源作为电子供体用于产能和细胞合成,同时在硝酸盐还原酶(nitrate reductase, Nar)、亚硝酸盐还原酶(nitrite reductase, Nir)、一氧化氮还原酶(nitric oxide reductase, Nor)和氧化亚氮还原酶(nitrous oxide reductase, Nos)的参与下,将${\rm{NO}}_3^ - $-N逐步还原为N2[2]。反硝化的中间产物N2O是一种强温室气体[3]。有研究[4]指出,N2O是21世纪排放的主要臭氧消耗物质,其在大气中的浓度每增加一倍,将导致全球升温0.3 ℃[5]。因此,N2O的排放控制日益引起国家政府的重视。
N2O作为反硝化过程的中间产物之一,当其还原速率小于生成速率时,即可出现N2O的积累。与其他反硝化酶相比,${\rm{NO}}_2^ - $-N更容易影响Nos酶的活性,从而抑制N2O的还原,导致N2O的积累[6-9]。许多研究[10-13]表明,${\rm{NO}}_2^ - $-N是引起反硝化过程中N2O积累和释放的关键因素。为减少污水脱氮过程中N2O的释放,国内外的科研人员围绕生物脱氮过程中N2O的产生机理进行了大量研究[8, 14-17],但控制反应参数以减少N2O排放的效果还不甚良好。本研究以葡萄糖为碳源,在保证初始氮素总量一致的条件下,改变${\rm{NO}}_2^ - $-N占氮素总量的比例,监测了反应器内${\rm{NO}}_3^ - $-N、${\rm{NO}}_2^ - $-N、N2O的浓度以及耗氧有机污染物的浓度(以COD计)等指标的变化,考察了不同初始条件对反硝化过程中脱氮效果的影响,探究了${\rm{NO}}_2^ - $-N占比对反硝化的影响,进而分析其对N2O产生的影响。本研究可为控制反硝化过程中N2O的排放提供参考。

采用500 mL广口瓶进行批次实验。取实验室原有的SBR反应器中已经驯化适应了以葡萄糖为碳源的反硝化污泥混合液。为确保污泥中不再残留化学物质,将其经沉淀、离心、去除上清液,加入清水后再次进行沉淀、离心、去除上清液,重复3次。将去除上清液后的污泥置于500 mL广口瓶中,加入20 mg·L?1 NH4Cl(以N计)、8 mg·L?1 NaH2PO4(以P计)、10 mg·L?1酵母浸膏,摇晃均匀以配成悬浮液。使用3 mol·L?1 HCl和NaOH稀溶液调节瓶中pH为6.5。将插有2根橡胶管的瓶塞将瓶口密封,随后通过橡胶管向广口瓶中持续通入5 min氮气,以去除混合液中氧气,最后用夹子夹紧2根橡胶管,使批次实验在缺氧条件下运行。将${\rm{NO}}_3^ - $-N、${\rm{NO}}_2^ - $-N和耗氧有机污染物(以COD计)按所需浓度分别配成50 mL浓缩液,在反应开始时,立即注射入广口瓶中,并将广口瓶置于磁力搅拌器上进行搅拌,转速为150 r·min?1。同时,设置平行实验,文中实验结果均为取平行实验的平均值。

通过磁力搅拌器控制温度为22 ℃。MLSS和MLVSS分别为2.62 g·L?1和2.35 g·L?1。实验在COD/N比为6.5的条件下进行,其中耗氧有机污染物的浓度(以COD计)为650 mg·L?1。改变实验用水中${\rm{NO}}_2^ - $-N占总氮素的比例,同时保证氮素浓度总和为100 mg·L?1,具体指标如表1所示。并将对应的FNA计算结果显示于表1中。实验过程中,每隔10 min取水样测反应器中各项水质指标(${\rm{NO}}_3^ - $-N、${\rm{NO}}_2^ - $-N、溶解态N2O),持续100 min。每次取样结束后向广口瓶中通入适量氮气以补充瓶内气压。





本实验中,各污染物的检测指标均参考《水和废水检测分析方法》[18]进行:${\rm{NO}}_3^ - $-N采用紫外分光光度法;${\rm{NO}}_2^ - $-N采用N-(1-萘基)-乙二铵光度法;COD采用重铬酸钾法;气态N2O采用气体收集法;溶解态N2O采用岛津气相色谱仪GC-2014通过顶空平衡法进行测量;pH采用Testr 30型pH计进行测量。
FNA浓度按照式(1)进行计算。
式中:CFNA为游离亚硝酸浓度,mg·L?1$C_{t,{\rm{NO}}_{2} }$为总亚硝酸盐浓度,mg·L?1T为温度,℃。
各反硝化酶的电子消耗速率按照式(2)~式(5)进行计算[19];各反硝化酶之间的电子排布按照式(6)进行计算;N2O最大转化率按照式(7)进行计算。
式中:$ {r}_{\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{r},\mathrm{e}} $$ {r}_{\mathrm{N}\mathrm{i}\mathrm{r},\mathrm{e}} $$ {r}_{\mathrm{N}\mathrm{o}\mathrm{r},\mathrm{e}} $$ {r}_{\mathrm{N}\mathrm{o}\mathrm{s},\mathrm{e}} $分别为Nar、Nir、Nor、Nos的电子消耗速率,mmol·(g·h·L)?1$ {r}_{{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}-\mathrm{N}} $${r}_{{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}^{-}\text{-}\mathrm{N}}$${r}_{\mathrm{N}\mathrm{O}\text{-}\mathrm{N}}$${r}_{{\mathrm{N}}_{2}\mathrm{O}\text{-}\mathrm{N}}$分别为${\rm{NO}}_3^ - $-N、${\rm{NO}}_2^ - $-N、NO、N2O的消耗量,mg·(g·h)?1
式中:R为电子分布率;rx,e为各反硝化酶的电子消耗速率,mmol·(g·h·L)?1
式中:$ \eta $为N2O最大转化率;A为N2O最大积累量,mg·L?1;Δρ为各氮素的变化量(以氮计),mg·L?1

在控制初始${\rm{NO}}_x^ - $-N总量一致的情况下,通过改变初始${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度,使其初始占比不同,反应器内${\rm{NO}}_x^ - $-N的变化如图1所示。由图1可知,在不同初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比条件下,${\rm{NO}}_x^ - $-N的变化基本呈线性变化趋势。总体而言,随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的提高,${\rm{NO}}_x^ - $-N的降解速率加快,即反硝化脱氮效率升高。当${\rm{NO}}_2^ - $-N的初始浓度为0、5和10 mg·L?1时,即${\rm{NO}}_2^ - $-N占总氮素比例为0%、5%和10%时,反硝化过程在100 min内尚未结束。而当初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占20%、40%和100%时,反应均在100 min内结束。当初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比为100%时,反硝化速率最快,${\rm{NO}}_x^ - $-N在50 min时即降至0。初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比为0%、10%、20%、40%、100%对应的${\rm{NO}}_x^ - $-N去除率分别为0.021 4、0.022 1、0.024 3、0.025 4、0.031 7和0.047 0 g·(g·h) ?1。若将反硝化路径简化成2步反硝化模型[20-21],反应式如式(8)所示。


在反应式(8)中,${\rm{NO}}_3^ - $-N为氮源的反硝化过程,需要经由${\rm{NO}}_2^ - $-N,再进行下一步反应。若氮源全部为${\rm{NO}}_2^ - $-N,则反硝化过程只需一步反应,故脱氮路程便相较于前者缩短了。因此,初始${\rm{NO}}_2^ - $-N的占比越高,反硝化速率越快。王少坡等[22]在内源反硝化脱氮过程中也得出了类似结论。
不同初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比条件下,反应器内${\rm{NO}}_3^ - $-N的变化情况如图2所示。其中,各初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比条件下(初始${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度为100 mg·L?1时,系统内主要进行${\rm{NO}}_2^ - $-N的反硝化,因此,不讨论此浓度下${\rm{NO}}_3^ - $-N浓度的变化情况),${\rm{NO}}_3^ - $-N均在80 min内迅速降解完毕,降解速率分别为0.032 5、0.032 9、0.037 5、0.040 2和0.050 1 g·(g·h)?1。由此可见,随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,初始${\rm{NO}}_3^ - $-N浓度降低,反应过程中${\rm{NO}}_3^ - $-N降解速率加快。这主要归为以下2点原因:首先,相对Nir酶而言,Nar酶对电子的亲和力更强,因此,溶液中${\rm{NO}}_3^ - $-N浓度优先得到降解;其次,在污泥浓度和耗氧有机污染物的浓度(以COD计)一定的情况下,即供给的电子和接收位点(酶)的数量一定时,电子受体(${\rm{NO}}_3^ - $-N)越少,反应速率越快,则所需时间越少。


图3为各初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比条件下,反应器内${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度随时间变化规律图。由图3可以看出,${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度随时间基本呈先增加后减少的趋势(初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比为100%时,因为溶液中不含${\rm{NO}}_3^ - $-N,故其没有${\rm{NO}}_2^ - $-N积累情况出现,${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度变化趋势即为${\rm{NO}}_x^ - $-N浓度变化趋势,之前已作分析,因此不再分析)。各初始${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度条件下,${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度达到最大积累值的时间分别为70、60、50、40和30 min,其分别对应${\rm{NO}}_3^ - $-N浓度变化曲线(图2)中${\rm{NO}}_3^ - $-N降至0的时间点,即${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度在${\rm{NO}}_3^ - $-N即将耗尽时达到最大值。另外,${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度的最高积累值随初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高而增加,分别为42.5、46.5、47.2、50.8和66.2 mg·L?1。这是因为:在初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比不断增加的同时,${\rm{NO}}_2^ - $-N降解又具有滞后性导致其不断积累;同时,由图5(a)可见,随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的增加,Nar和Nir酶之间的电子消耗速率落差加剧,${\rm{NO}}_3^ - $-N降解速率变快,进而导致${\rm{NO}}_2^ - $-N积累速率变快,分别为0.015 8、0.016 3、0.017 9、0.019 1和0.021 9 g·(g·h)?1。因此,初始${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度高以及积累速率高共同导致高初始浓度条件下${\rm{NO}}_2^ - $-N最高积累值大。





反硝化过程中,N2O在不同初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比条件下随时间变化趋势如图4所示。由图4可知,当初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比为0时,N2O呈缓慢上升趋势;当初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比为5%时,N2O呈缓慢上升趋势;当初始${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度为10%时,N2O呈先缓慢上升之后略微下降的趋势;当初始${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度继续增大后,N2O先迅速升高后显著下降。


图4中,初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比为0%和5%时的N2O呈现一直上升的趋势,原因为截至100 min时,${\rm{NO}}_3^ - $-N还原尚未结束,所以N2O浓度保持上升趋势。当初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比为10%时,N2O的变化呈现先升高后保持稳定并未出现显著下降的趋势,笔者猜测,这可能与剩余COD有关。有研究[23]表明,以葡萄糖为碳源的反硝化过程最佳碳氮比为6~7(COD/${\rm{NO}}_3^ - $-N),因而在本研究中,在COD/N=6.5、初始${\rm{NO}}_2^ - $-N为0的情况下,反应结束时剩余的COD量已经很少,故只有很少量溶解态N2O浓度得以被降解,大多数仍溶解于水中。N2O的剩余浓度随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高而减少,这是由${\rm{NO}}_3^ - $-N和${\rm{NO}}_2^ - $-N作为电子受体时消耗不等量的COD导致的。以葡萄糖为碳源时,${\rm{NO}}_3^ - $-N和${\rm{NO}}_2^ - $-N完全被降解的代谢方程分别如式(9)和式(10)所示。
比较式(9)和式(10)可知,1 mol ${\rm{NO}}_3^ - $-N被降解所需的葡萄糖是1 mol ${\rm{NO}}_2^ - $-N所需的1.67倍,因此,在${\rm{NO}}_x^ - $-N浓度一定的条件下,初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比愈高,反硝化消耗的碳源就愈少,那么剩余COD就会相对愈高,当${\rm{NO}}_3^ - $-N和${\rm{NO}}_2^ - $-N降解完之后,溶解态N2O的降解速率愈快,导致剩余愈少。总体而言,当反应时间足够长且在碳源充足的条件下,N2O的积累应呈先升高后降低的趋势。
值得注意的是,随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,反硝化过程中N2O的积累峰值越高,峰值后又被降解的N2O的量也越多,且在截至100 min时,系统中剩余量越少。经计算可知,随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,N2O的积累速率变快、N2O积累量的最高值逐渐升高,且N2O的转化率逐渐变大,具体数值如表2所示。其中当初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占总氮素比例为100%时,N2O最大转化率达到24.05%。




通过计算得到各初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比条件(0、5、10、20、40)下的FNA分别为0.001 1~0.032 7、0.006 2~0.035 8、0.009 3~0.036 3、0.016 0~0.039 1、0.031 2~0.050 9,而初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比为100%时,初始FNA高达0.070 8。因此,FNA浓度随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度的升高而升高,这也许是导致N2O产生量增加的原因。有研究[24-26]表明,FNA浓度的升高可抑制Nos酶的活性,减弱其竞争电子的能力,进而导致不完全反硝化的发生,导致N2O大量产生。
各反硝化酶的电子消耗速率和电子分布率如图5所示。由于NO在低于10 ℃以下才会产生积累[27],因此,可认为在本实验条件下,反硝化过程中不会出现NO的积累现象,即Nir酶和Nor酶的降解速率相等。由图5可见,随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的不断增加,Nar、Nir和Nor的电子消耗速率基本呈逐渐加快的趋势,这是因为,初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占氮源比值越大,则反硝化所需COD越少,那么在COD量和微生物量一定的情况下,电子的有效碰撞概率越高,进而电子传递速率越快。初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占0%、5%、10%、20%和40%时反硝化酶的电子消耗比例分别为1∶0.169∶0.169∶0.151、1∶0.168∶0.168∶0.143、1∶0.209∶0.209∶0.182、1∶0.222∶0.222∶0.172和1∶0.210∶0.210∶0.111。结合图5(b)可见,随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,Nir酶和Nos酶之间的电子分布率落差逐渐增大。也就是说,Nos酶竞争电子能力减弱,这就将导致更多的N2O产生积累,即${\rm{NO}}_2^ - $-N与N2O的产生有非常明显的相关性[28]
初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高将导致FNA浓度的升高,同时反硝化酶的电子分布率发生改变,导致大量N2O产生。这说明,${\rm{NO}}_2^ - $-N和FNA与N2O之间有一定的相关关系,但无明确的因果关系。究竟是${\rm{NO}}_2^ - $-N还是FNA导致N2O产生积累?此问题还需进一步研究。

1)控制氮素浓度总和为100 mg·L?1,随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度的升高,反硝化脱氮效率升高。其中,${\rm{NO}}_2^ - $-N浓度随时间呈先增加后减少的趋势;初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比越高,${\rm{NO}}_3^ - $-N降解速率越快,${\rm{NO}}_2^ - $-N积累也越多。
2) N2O积累基本呈先上升后下降的趋势。随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,N2O的积累速率变快,最高达18.828 mg·(g·h)?1;N2O积累最高值逐渐增大,最大为22.123 mg·L?1;N2O的转化率逐渐变大至24.05%。
3)随着初始${\rm{NO}}_2^ - $-N占比的升高,FNA浓度升高,更多的N2O产生积累。FNA浓度可能是导致N2O大量积累的原因。

参考文献 (28)
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