一种分析单级生物脱氮系统硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率的方法与流程

技术特征：

1.一种分析单级生物脱氮系统硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将待测单级生物脱氮系统的污泥或生物膜加入反应容器，同时加入待测系统污水，并按照单级生物脱氮工艺调控运行1～2h；

2)向步骤1)反应容器中加入¹⁵N标记亚硝酸盐溶液，搅拌混匀后开始计时；

3)在任意时刻取步骤2)反应容器内水样和气样，利用气相色谱-比值质谱仪检测水样亚硝酸盐¹⁵N原子丰度和气样氧化亚氮¹⁵N原子丰度，同时利用气相色谱仪分析单级生物脱氮系统氧化亚氮排放速率；

4)通过公式(1)、(2)即可分别计算该时刻单级生物脱氮系统硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率：

$r_{Nitrification}=\frac{R_{Nitrite}-R_{Off-gas}}{R_{Nitrite}-R_{s\tan dard}}\·r_{Off-gas}---\left(1\right)$

$r_{Denitrification}=\frac{R_{Off-gas}-R_{s\tan dard}}{R_{Nitrite}-R_{s\tan dard}}\·r_{Off-gas}---\left(2\right)$

其中，r_{Nitrification}、r_{Denitrification}分别表示硝化、反硝化过程氧化亚氮排放速率，r_Off-gas表示单级生物脱氮系统氧化亚氮排放速率，R_standard表示氨氮中¹⁵N自然丰度，R_Off-gas表示气样中氧化亚氮¹⁵N原子丰度，R_Nitrite表示水样中亚硝酸盐¹⁵N原子丰度。

2.根据权利要求1所述的分析单级生物脱氮系统硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率的方法，其特征在于：步骤2)中加入的¹⁵N标记亚硝酸盐溶液中¹⁵N原子丰度不低于30％。

3.根据权利要求1所述的分析单级生物脱氮系统硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率的方法，其特征在于：步骤2)¹⁵N标记亚硝酸盐溶液投加后系统内亚硝氮占总氮的比例为2～20％。

4.根据权利要求1所述的分析单级生物脱氮系统硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率的方法，其特征在于：步骤1)运行时采用连续曝气方式，曝气量为5～10mL/min。

5.根据权利要求4所述的分析单级生物脱氮系统硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率的方法，其特征在于：所曝气体为氦气和氧气混合气体。

6.根据权利要求1所述的分析单级生物脱氮系统硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率的方法，其特征在于：溶解氧浓度保持与待测系统一致，通过氦气和氧气混合比例调节。

7.根据权利要求1所述的分析单级生物脱氮系统硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率的方法，其特征在于：所测气样中氧化亚氮¹⁵N原子丰度大于3％。

8.根据权利要求1所述的分析单级生物脱氮系统硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率的方法，其特征在于：步骤1)加入污泥或生物膜湿重100～150g，待测系统污水350～400mL。