qNT=((NH4/Nnitrified×1000))/(V×MLVSS)

qNT=qN20exp[0.116(T-20)]

其中，qNT是在T℃下的硝化率（mg N g VSS-1 H-1），qN20在20℃（mg N g VSS-1 h-1），NH4+-N/Nnitrified =（NH4+-N/Ninfluent）-（NH4+-N/Neffluent）-Nsynthesis(kg d-1)，NH4+-N/Ninfluent（kg-1），Nsynthesis为细胞生长所需的氮（kg-1），V表示需氧反应器体积（L）。

如表2所示，加入0.5 mg L-1Cr（VI）的系统qN20平均减少了27%，从5.83 mg N g VSS-1 h-1中的控制系统（A反应器）至4.24 maNgVSS-1 h-1在实验系统（B反应器）。

Table 2.

Mean nitrification rate, qN20, during the experiment

Experimental phases Activated sludge plant A: control—no Cr(VI) addition through phases A–D Activated sludge plant B: experimental plant

qN20 (mgN gVSS−1 h−1) (mean±standard deviation) qN20 (mgN gVSS−1 h−1) (mean±standard deviation)

Acclimatization 5.80±0.91 (n=7) 5.67±0.82 (n=7)

Phase A: 0.5 mg L-1Cr(VI) 5.83±0.83 (n=12) 4.24±0.82 (n=12)

Phase B: 1 mg L-1Cr(VI) 5.48±0.88 (n=11) 2.84±1.06 (n=11)

Phase C: 3 mg L-1Cr(VI) 5.55±0.49 (n=12) 2.52±0.29 (n=12)

Phase D: 5 mg L-1Cr(VI) 5.3±0.43 (n=12) 1.43±0.32 (n=12)

Recovery 5.3±0.43 (n=5) 1.74±0.2 (n=7)

Shock loading 1.9±1.0 (n=2) —

在活性污泥法处理过程中，氨氮的去除有重要的意义，包括污水消毒过程中增加氯的需求、富营养化和氨氮对鱼类和对其他水生生物具有毒性作用。虽然在活性污泥处理厂经常检测到铬[19,20]，但迄今仅在硝化过程中的连续流系统的Cr（III）的效果进行了研究。Harper等人[14]报道连续负荷含Cr（III）的浓度达到20 mg L-1并没有减少氨氮去除率。但是，氨氮去除率在为期7天后完全恢复，而冲击负荷40 mg L-1的Cr（III），对于48h的周期内，没有造成系统恶化[14]。

比较我们从Harper等的数据研究的结果[14]，可以得出结论，Cr（VI）是比Cr（III）毒性更大的硝化微生物。虽然在文献中没有先前的数据相比较Cr（VI）和Cr（III）的硝化作用，但Cr（VI）被认为比Cr（III）毒性更大。由于对Cr（VI）的研究不够，不足以对体内毒性有深刻的认识，尤其是对细菌[22]。然而，通常假设其毒性与其穿透细胞膜的能力相关联[23]。

3.3 Cr（VI）对CODdis去除的影响

Cr（VI）对CODdis去除效率的影响如表3所示。根据各系统的进、出水之间的CODdis浓度的比较，计算CODdis的去除效率。和控制反应器相比，在添加Cr（VI）系统中观察到的CODdis相比于控制反应器浓度有所减少，并高于1 mgL-1。两种活性污泥反应器之间对CODdis的去除差异在统计学上并不显著（在95%的置信区间，使用t检验）这时Cr（VI）的浓度从0至1 mg L-1。当Cr（VI）的浓度等于或大于3 mg L-1时，则存在统计学差异。然而，即使在Cr（VI）的最高浓度（5 mg L-1），两个系统之间CODdis除去差从未超过10%。最后，为期2天的5 mg L-1Cr（VI）冲击负荷并没有影响到在控制系统（A反应器）中CODdis的去除。

Table 3.

Mean CODdis removal efficiency (%) during the experiment

Experimental phases Activated sludge plant A: control—no Cr(IV) addition through phases A–D Activated sludge plant B: experimental plant

CODdis removal (%) (mean±standard deviation) CODdis removal (%) (mean±standard deviation)

Acclimatization 98.0±2.8 (n=7) 96.1±5.7 (n=7)

Phase A: 0.5 mg L-1Cr(VI) 94.5±5.1 (n=12) 93.7±6.3 (n=12)

Phase B: 1 mg L-1Cr(VI) 90.5±3.4 (n=11) 87.6±5.2 (n=11)

Phase C: 3 mg L-1Cr(VI) 89.6±5.0 (n=12) 85.1±5.1 (n=12)

Phase D: 5 mg L-1Cr(VI) 89.2±5.8 (n=12) 82.3±8.9 (n=12)

Recovery 90.9±5.0 (n=5) 82.9±5.9 (n=7)

Shock loading 90.5±4.3 (n=2) —

根据文献，Cr（VI）的临界浓度影响底物的去除，范围从5到50mgL-1。这种差异在实验结果可以通过各种参数，如活性污泥处理的操作条件，生物质的驯化的有毒化合物，化学和微生物形态[24]金属毒性的依赖性进行说明[25,26,3,27]。