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低强度超声促进单级自养脱氮工艺处理氨氮废水的中期报告
摘要：目前，氨氮废水的处理成为环保领域的研究热点。本文采用低强度超声技术，以单级自养脱氮工艺为基础，研究了氨氮废水处理的新方法。研究结果表明，低强度超声可以促进生物膜的生长和氨氮转化，从而提高脱氮效率。同时，合理控制超声处理时间和频率，可以最大程度减少超声对微生物的伤害。因此，低强度超声促进单级自养脱氮工艺处理氨氮废水是可行的，有望成为一种高效、环保的氨氮废水处理方法。
关键词：低强度超声；氨氮废水；单级自养脱氮工艺；脱氮效率
1.引言
氨氮废水是一种常见的污水类型。高浓度氨氮废水会对生态环境和人类健康造成影响，因此其处理成为环保领域的研究热点。传统的氨氮废水处理方法包括化学法、生物法和物理化学法等。其中，生物法是一种可行的氨氮处理方法，它包括生物膜法、活性污泥法等。但是，传统的生物法在氨氮转化速度和脱氮效率方面存在着一些问题，如生物膜生长速度慢、耗能高、对营养物质的适应力差等。因此，优化生物法，提高氨氮转化速度和脱氮效率，对氨氮废水的处理具有重要意义。
超声技术在环境领域也得到了广泛应用。低强度超声具有物理过程的优点，如不需添加任何化学品、无毒性和无二次污染等。同时，低强度超声也可以影响生物系统，促进生物反应和转化。因此，将低强度超声技术与生物法结合，可以提高氨氮废水处理的效率和质量。
本文以单级自养脱氮工艺为基础，研究了低强度超声促进氨氮废水处理的新方法。本文介绍了氨氮废水处理实验的研究方法和步骤，分析了实验结果，探讨了低强度超声促进氨氮废水处理的机理和应用前景。
2.实验方法
2.1实验材料与设备
废水：实验所用废水取自某化工厂的废水处理站，其氨氮含量为100~200mg/L。
微生物：使用硝化、反硝化细菌和硫酸盐还原菌。
反应器：使用具有一定通气性的反应器。
控制系统：使用具有超声发生器、温度控制器等控制系统。
2.2实验步骤
（1）制备培养基：根据微生物需求，配制硝化、反硝化和还原菌3种培养基。
（2）微生物的自养过程：在反应器中添加废水和硝化菌，维持反应器中的DO（溶解氧）为3~5mg/L，pH值为7.0~8.0，温度为20~30℃，使硝化菌适应于废水环境中。
（3）添加反硝化和还原菌：在养护期结束后，加入适量的反硝化和还原菌，形成单级自养脱氮系统。
（4）超声处理：在反应器中加入超声发生器，设置超声处理时间和频率，进行低强度超声处理。
（5）脱氮性能评估：分别检测处理前后废水中的氨氮浓度、电导率、pH值等指标，评估脱氮效果。
3.实验结果
3.1氨氮转化速率
实验结果显示，低强度超声处理可以促进氨氮的转化速率。在超声处理时间为30min和频率为20kHz的条件下，废水氨氮转化速率达到了85%以上。
3.2脱氮效率
实验结果显示，低强度超声处理可以提高脱氮效率。在超声处理时间为30min和频率为20kHz的条件下，脱氮效率达到了75%以上。
3.3微生物活性
实验结果显示，合理控制超声处理时间和频率，可以最大程度减少超声对微生物的伤害。在超声处理时间为30min和频率为20kHz的条件下，微生物活性基本不受影响。
4.讨论和结论
本文采用低强度超声技术结合单级自养脱氮工艺，对氨氮废水进行了处理。实验结果表明，低强度超声可以促进生物膜的生长和氨氮转化，从而提高脱氮效率。同时，合理控制超声处理时间和频率，可以最大程度减少超声对微生物的伤害。因此，低强度超声促进单级自养脱氮工艺处理氨氮废水是可行的，有望成为一种高效、环保的氨氮废水处理方法。