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与传统的硝化-反硝化工艺相比,完全自养脱氮(CANON)工艺在理论上可节省62.5％的硝化所需氧量和100％的反硝化需氧有机COD 量,是符合当前废水处理节能减排发展要求的可持续废水脱氮处理新技术.本论文从外加微量N2H4 对CANON 系统N2O 产生特性的影响进行研究,目的是通过调控外源N2H4 浓度水平,实现CANON 系统稳定优化.在限氧-厌氧交替运行模式下的CANON 颗粒污泥系统中,长期外加微量N2H4 可实现N2O 的最小量产生,平均N2O产生速率为0.066 ± 0.047 mg N/L/d,仅占总氮去除速率的0.018％±0.013％,远低于现有相关文献报道结果.同时反应器始终保持较好脱氮性能(总氮去除速率和效率分别为420 ± 40 mg N/L/d和 72 ± 9％).好氧氨氧化菌(AOB)是N2O 的主要贡献者.外源N2H4 对AOB 活性的抑制有效降低了CANON 过程好氧曝气阶段的N2O 产生,此时外源N2H4 浓度与N2O 产生速率呈负相关性.然而,在厌氧条件下的CANON 过程中,由于外源N2H4 强化厌氧氨氧化菌(AnAOB)活性,加速了N2H4 与羟胺(NH2OH)间的转化,促进了NH2OH 产生,进而加速了以NH2OH 为电子供体、亚硝酸盐(NO2-)为电子受体的AOB 反硝化产生N2O.在外源N2H4 强化CANON 过程的一个典型运行周期中发现,初始好氧阶段,添加到反应器中的N2H4 在1 小时内基本降解完全.推测该过程中,部分N2H4 用于强化厌氧氨氧化(anammox)过程以提高总氮去除效率,大大降低与anammox 相关的AOB 反硝化产生N2O 的可能,同时也消除了N2H4 在厌氧阶段可能的负面影响；而剩余的N2H4 则与NH2OH 竞争性抑制AOB 代谢过程的羟胺氧化还原酶HO,以抑制通过NH2OH 氧化途径产生N2O 的中间体形成.因此,在限氧-厌氧交替运行模式的CANON 工艺中,外加微量N2H4 在提高脱氮性能的同时降低了总N2O 产生.外源N2H4 不仅是调控CANON过程N2O 产生及释放的一种方法创新,相关研究结果更为实现高效脱氮和N2O 减排协同的CANON 工艺优化提供重要科学依据与基础数据.