A/A/O工艺中溶解性有机氮的分子转化与生物有效性特征

作者：韩成龙; 赵凌云; 段冰; 崔贤; 刘彩风; 胡海冬; 任洪强

来源：中国环境科学, 2022, 1-13.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20221009.011

• 溶解性有机氮（DON）
• 生物有效性
• A/A/O工艺
• 傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS）
• 分子转化

随着污水处理厂的提标改造，出水中总氮浓度限制日益严格，溶解性有机氮（DON）在出水中的占比越来越高，对受纳水体富营养化的潜在贡献不可忽视.本研究探究了厌氧/缺氧/好氧（A/A/O）工艺沿程DON浓度分布及其分子转化规律，并运用多种方法表征了各单元污水DON的生物有效性特征.结果表明，DON浓度由进水5.3±0.3 mg/L沿厌氧池、缺氧池分别下降至2.0±0.1 mg/L、1.8±0.2 mg/L，而有意思的是好氧池中DON浓度反而升高至1.9±0.1 mg/L，去除率竟为-5.6%±0.6%.傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS）分析DON分子组成特征显示，各单元活性DON分子（H/C ≥ 1.5）占比为：厌氧池（38%）＜缺氧池（41%）＜好氧池（42%），表明好氧池出水DON最不稳定，易被受纳水体中藻类微生物摄取利用.同时在各单元产生的DON分子中，以蛋白/氨基糖类化合物为特征的微生物源DON占比沿程上升，由厌氧池24.77%分别上升至缺氧池29.12%、好氧池33.11%，表明微生物源DON分子是导致好氧池出水DON生物有效性升高的原因.进一步地，采用藻类生物测定厌氧池、缺氧池和好氧池沿程DON生物有效性，分别为33.2%±3.0%、34.9%±7.0%和42.1%±4.0%，该结果证实了FT-ICR-MS的测定结论.此外，主成分分析表明，相比于厌氧池和缺氧池，温度对好氧池DON分子组成具有显著影响，且冬季好氧池出水DON生物有效性（49.3%±2%）高于夏季（42.1%±4.0%）.因此，冬季好氧池出水DON具有更高的富营养化潜在风险.

• 单位
  南京大学; 污染控制与资源化研究国家重点实验室