纳米ZnO颗粒对SBR活性污泥硝化作用的影响及机制研究

摘要

以乙酸锌为锌原,通过水热法制备了纳米ZnO颗粒,通过XRD、SEM、FT-IR等分析了样品的晶格结构、微观形貌和光谱特性。采用序批式活性污泥工艺(SBR),研究了纳米ZnO颗粒对活性污泥硝化作用的影响。结果表明,合成出的纳米ZnO颗粒为标准的纤锌矿结构,具有较高的结晶度,分散性较好,呈现颗粒状,粒径尺寸在25~45 nm之间;随着纳米ZnO颗粒添加量的增加,SBR溶液中的Zn^(2+)浓度逐渐上升,活性污泥吸附纳米ZnO颗粒前后形态变化表明,颗粒污泥在吸附前表面较为光滑,吸附后表面呈现出较多的凸起状斑点,纳米ZnO颗粒在污泥表面分布不均匀;随着纳米ZnO颗粒添加量的增加,亚硝化颗粒污泥的硝化抑制作用逐渐增大,当纳米ZnO颗粒的添加量为50 mg/L,在270 min时,颗粒污泥对NH_(4)^(+)-N的去除率最低为52.35%,对NO_(2)^(-)-N和NO_(3)-N的生成量最低为98.5和11.9 mg/L,相比不添加纳米ZnO颗粒的生成量分别降低了38.93%和42.79%。