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厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,简称ANAMMOX)生物脱氮工艺具有节能、高效的显著优点,在废水生物脱氮领域中显示出广阔的开发和应用前景。但厌氧氨氧化菌生长缓慢,反应器启动时间长,且运行不稳定,这些因素限制了该工艺的实践应用。
为此,本文采用厌氧序批式反应器(Anaerobic sequencing batch reactor,简称ASBR)作为厌氧氨氧化反应器,分别以好氧硝化污泥和厌氧颗粒污泥为种泥,研究在ASBR反应器内培养厌氧氨氧化混培物的规律和特点,并对厌氧序批式反应器的操作条件和工艺参数进行优化实验。
以好氧硝化污泥和厌氧颗粒污泥为种泥,在不同的ASBR反应器进行厌氧氨氧化菌的培养驯化,两种污泥在培养后期都表现出厌氧氨氧化活性。接种好氧硝化污泥能大大缩短ASBR反应器厌氧氨氧化的启动进程,系统运行稳定。接种厌氧颗粒污泥启动周期长,但其厌氧氨氧化活性高于接种好氧硝化污泥培养出来的ANAMMOX混培物。
R1反应器接种好氧硝化污泥,总氮容积负荷(以N计)可达到0.432kg·m-3·d-1,去除率最高达到93.3%,平均为80.5%,NH4+-N和NO2--N的去除率最高分别达到93.9%和99.8%。但R2接种厌氧颗粒污泥的启动时间长达8个月以上,至实验结束时,R2反应器接种厌氧颗粒污泥,其总氮容积负荷(以N计)仅为0.075kg·m-3·d-1,NH4+-N和NO2--N平均去除率分别为39.2%和68.5%,说明R2还没有启动完毕。但从污泥的性状来看,相比R1反应器的污泥,R2反应器污泥的颜色红很多,R2污泥可能具有较高的羟氨氧化还原酶(Hydroxylamine oxidoreductase,简称HAO)活性,说明采用厌氧颗粒污泥培养出来的污泥可能具有更高的厌氧氨氧化活性。