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我国城市污水具有低碳氮比（C/N）的水质特点,传统脱氮除磷工艺无法满足现行处理排放标准。同步硝化内源反硝化脱氮除磷（Simultaneous nitrification-endogenous denitrification and phosphorous removal,简称SNEDPR）系统,通过“一碳多用”,可实现城市污水脱氮除磷,课题研究了不同影响因素对SNEDPR系统的影响,以期为SNEDPR稳定运行及应用推广提供更多理论支撑。同时,污水处理厂的污泥消化液富含各种短链脂肪酸（SCFA）和氨氮（NH4+-N）,C/N低约为1,通常将污泥消化液返回主流脱氮进行处理,影响出水水质或需要额外投加碳源。为解决这一问题,尝试将污泥消化液进行侧流处理。课题研究了同步短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化（Simultaneous partial nitrification,anammox and denitrification,简称SNAD）系统,进水水质和运行方式对富集厌氧氨氧化菌（Anammox）和亚硝酸盐氧化菌（NOB）的影响,并通过高通量测序,分析了絮体和生物膜中菌群结构变化,讨论了SNAD-IFAS系统在污水处理厂侧流处理中的潜在应用。主要研究内容及结论如下:（1）采用SBR工艺,接种普通活性污泥,以延时厌氧/低氧（A/O）运行方式（每周期为6 h,其中进水10 min,延时厌氧180 min,好氧150 min,沉淀10 min,排水10 min）。首先在进水COD为600 mg/L（C/N=10）情况下,实现了SNEDPR系统的启动;其次,通过调节进水COD浓度,探究不同进水COD浓度对SNEDPR系统的脱氮除磷性能的影响。试验结果表明,当进水COD浓度为600 mg/L（C/N=10）时,可实现SNEDPR系统的启动与深度脱氮除磷,出水总氮（TN）浓度和磷酸盐(PO43--P)浓度的平均值分别为8.10 mg/L和0.10 mg/L,PO43--P去除率、TN去除率和同步硝化内源性反硝化（SNED）率平均值分别为99.79%、89.38%和58.00%。随着进水COD浓度（C/N）的降低,SNEDPR系统的脱氮除磷性能逐渐恶化。当系统进水COD浓度由600 mg/L下降至150 mg/L,出水TN浓度升高至20.98 mg/L,SNED率降低至5.90%;系统厌氧释磷量（PRA）和好氧吸磷量（PUA）逐渐减少,PO43--P去除率降至40.62%。（2）采用SBR工艺,接种活性污泥（接种污泥取自青岛大学稳定运行的SNEDPR系统）,以延时厌氧/低氧（A/O）运行方式（与上面的运行周期相同）。通过调节进水NH4+-N浓度,探究不同进水NH4+-N浓度对SNEDPR系统的脱氮除磷性能的影响。试验结果表明,SNEDPR系统脱氮除磷性能对NH4+-N冲击载荷有较强适应性,进水NH4+-N浓度持续增强,PRA持续下降,但不影响除磷效果,出水PO43--P浓度仍低于0.50 mg/L;且TN去除率和SNED率维持稳定。当进水NH4+-N浓度140 mg/L,系统出水水质明显恶化,出水NO2--N平均值为5.95 mg/L,形成了NO2--N积累,出水TN高达18.62 mg/L,出水PO43--P平均值为2.55 mg/L。（3）采用固定生物膜活性污泥（Integrated fixed-biofilm activated sludge,简称IFAS）反应器,接种短程硝化絮体污泥,运行条件如下:在1-117 d期间,采用低氧/缺氧（1-47d,6 h/12 h,48-117 d,6 h/24 h）运行模式,在118-262 d期间,采用间歇曝气运行方式（低氧曝气7 min,缺氧搅拌21 min）,溶解氧（DO）=0.7-1.0 mg/L（118-222 d）、1.0-1.3mg/L（223-262 d,表1.2）。试验结果表明,采用短程硝化悬浮污泥作为种子污泥,成功启动SNAD-IFAS系统。运行85d后,缺氧?NH4+-N:?NO2--N浓度接近1:1.32,一个周期内NO3--N产生量/NH4+-N消耗量的比率为0.03,COD去除率高于90%,且生物膜的表观颜色变为红棕色。采用间歇曝气模式和暂时提高进水NH4+-N浓度（游离氨,FA）抑制了NOB增殖,出水NO3--N浓度逐渐降低。进一步优化SNAD-IFAS系统整体处理效能,将系统DO浓度提高到1.00-1.30 mg/L,出水TN浓度<15 mg/L,提高了系统TN去除率。基于上述研究,可以提出一种有前途的方案,用于处理污泥消化液和城市污水,通过污水处理厂侧流中的SNAD-IFAS系统（图5.6）。系统运行第1 d、55 d、175 d和262 d定时取样,分别对其絮体泥水混合液和生物膜泥水混合液进行高通量测定,分析其菌群结构。高通量测序分析表明,uncultured＿f＿Nitrosomonadaceae-AOB主要存在于絮体中,OTU相对丰度为2.40%,主要的厌氧氨氧化菌是自生的念珠菌（Candidatus＿Brocadia）,在絮体中OTU相对丰度为2.93%,在生物膜中OTU相对丰度为7.67%,证明了厌氧氨氧化细菌可以自生并保留在SNAD-IFAS系统中。