在污水處理系統(tǒng)中，曝氣系統(tǒng)能量消耗在整個能源費用中占有相當大的比重。供給充足的氧氣固然能夠保證良好的硝化效果，但這樣不經(jīng)濟。所以了解溶解氧對硝化的影響十分有意義。試驗階段DO對亞硝化率總體影響見圖4-39(a)?？梢婋S著溶解氧濃度的降低，亞硝化率為上升的趨勢。試驗還固定pH儀表值、溫度等其他運行條件，考察了單一DO濃度因素對亞硝化率及氨氮去除率的影響，見圖4-39(b)。
硝化系統(tǒng)是一個混合微生物體系，生長著兩類自養(yǎng)細菌，它們雖然利用的營養(yǎng)物質(zhì)不同，在底物方面不存在競爭，但兩者對氧和生長空間卻要求相似。溶解氧充足時，兩者的生殖代謝不會受到限制，協(xié)同完成整個硝化過程。當溶解氧低到一定的程度，即溶解氧成為限制基質(zhì)，由于對氧利用能力不同，兩類硝化細菌之間將會發(fā)生競爭與動力學(xué)選擇過程。大量的研究結(jié)果表明，亞硝化細菌和硝化細菌與溶解氧之間的關(guān)系符合Monod方程，而亞硝化細蔭的氧飽和常數(shù)低于硝化細菌，這就意味著亞確化細菌對氧的利用率高。從本研究的試驗結(jié)果可見，DO濃度過高或過低都不利于系統(tǒng)實現(xiàn)亞硝酸鹽的積累。這是由于過低的DO會導(dǎo)致亞硝化細菌生長和代謝活動變緩甚至停止，而過高的DO供應(yīng)會使硝化細菌大量繁殖。在試驗條件下，由于氧在生物膜中的傳質(zhì)受限，液相主體DO濃度在2~3mg/L之間，系統(tǒng)有較為穩(wěn)定的亞硝化率。
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