厌氧氨氧化菌接种污泥的筛选及其相关工艺的启动特性.pdf

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1、摘要厌氧氨氧化（Anammox）工艺因其突出的优点已成为废水生物脱氮领域的研究热点。然而，由于Anammox菌世代时间长，生长缓慢，致使相关工艺的启动时间长，进而阻碍了该项技术的推广与应用。鉴于此，本研究开展了厌氧氨氧化菌接种污泥的筛选工作，并对其相关工艺的启动特性进行了研究。首先考察了不同类型接种污泥对Anammox菌富集的影响，筛选出了Anammox菌的较适泥源。随后，以SBBR为试验装置，通过逐步缩短水力停留时间（HRT）的方式提高氮负荷，借助此形成的选择压力推动了系统中Anammox菌的富集，并考察了该工艺的启动特性。以此为基础，尝试将Anammox

2、与相关脱氮功能微生物进行耦合，探究以Anammox工艺为基础的耦合脱氮体系在实际污水处理工艺中的启动与运行特性。期望通过该研究，为相关Anammox工艺的工程化应用提供帮助。本研究得出的主要结论如下：（1）Anammox菌在富集过程中要经过菌体自溶、活性迟滞、活性提高和活性稳定四个阶段，不同类型接种污泥富集Anammox菌时，其各自经历的四个阶段的时长各不相同。此结果主要与污泥接种前驯化废水的C/N及DO环境有关，厌氧环境中处理低C/N污水的污泥作为接种污泥时最有利于Anammox菌的富集；通过五种接种污泥的选择比较，在实际应用过程中，混合污泥较为广泛，易获

3、得，是富集厌氧氨氧化菌最适污泥。（2）以SBBR为试验装置，通过逐步缩短HRT的方式提高系统的氮负荷，借助此方式可在60天内实现Anammox菌的富集，完成Anammox系统的启动。当系统3HRT为6h，氮负荷为0.8kgN/(m·d)时，反应装置对氨氮、亚硝酸盐氮去除负荷分别3高达0.364和0.388kgN/(m·d)。稳定运行的Anammox系统内的氨氮、亚硝酸盐氮消耗量与硝酸盐氮生成量之比约为1:1.10:0.36。厌氧氨氧化比活性和联氨氧化酶比活性随着系统中Anammox菌的富集逐渐提高，且两者与进水氨氮负荷之间呈现显著的正相关关系，能够较好地表征

4、Anammox系统的启动过程和Anammox菌群存在度。另外，污泥性状、Anammox菌相对丰度及DGGE指纹图谱的分析结果亦均佐证了系统中Anammox菌的富集。（3）为了促进Anammox工艺的实际应用，改变前述已成功启动的Anammox系统的运行方式，尝试建立亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化耦合脱氮体系以处理实际的养猪废水厌氧消化液。经过21d的驯化，系统的TN去除率逐渐趋于稳定；当系统进水的C/N比分别为0.81、0.65和1.24时，系统的氮素负荷则分别为(0.20±0.04)、(0.26±0.04)3和(0.26±0.07)kgN/(m·d)，此时其T

5、N去除负荷分别可达0.096、0.133和0.1043kgN/(m·d)；当系统进水C/N比低于0.8时，氮素主要通过Canon作用去除；有机物的混入会减少Anammox菌的种类但可提升其功能；而AOB在高氨氮有机废水的环境中，其种类和功能性均没有受到显著影响。关键词：厌氧氨氧化，接种污泥，序批式膜生物反应器，耦合脱氮体系，启动特性AbstractAnaerobicammoniumoxidationprocessbecomesresearchhotspotinthefieldofwastewaterbiologicalnitrogenremovalforit

6、soutstandingadvantages.However,thefull-scaleapplicationoftheAnammoxbacteriaiscurrentlyhinderedbylongenrichmenttimeofAnammoxbacteriaforitslowgrowthrate.Giventhis,screeningofseedingsludgeforenrichmentofAnammoxwascarriedout,andthestart-upcharacteristicsofitsrelatedtechnologieswerealso

7、conducted.Firstly,theeffectsoffivedifferentkindsofseedingsludgeonAnammoxenrichmentwereinvestigated,andtherelativelymoresuitableseedingsludgewasselected.Sequentially,theinfluenceofselectionpressurecausedbytheshorteningofhydraulicretentiontimeonthestart-upperformanceofAnammoxreactoru

8、nderdifferentinfluentnitro