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厌氧氨氧化(Anammox)与反硝化协同脱氮工艺不仅能够去除废水中的有机物,同时能够提高反应器的脱氮效率,适用于实际低C/N废水的处理。本研究采用逐渐提高进水基质浓度的方式富集Anammox菌;在已富集Anammox菌的系统中投加有机物进,研究不同C/N和有机碳源对Anammox菌和反硝化菌协同脱氮性能的影响;并采用高通量测序技术对反应器中的微生物群落结构和多样性进行了分析,揭示了反应系统中优势菌群的演变规律。采用UBF反应器成功富集了Anammox菌。通过提高进水NH4+-N和NO2--N浓度的方式将厌氧氨氧化反应器的容积负荷由0.52 kg·(m3·d)-1增大至2.75 kg·(m3·d)-1,NH4+-N、NO2--N和TN的去除率分别从76.18%、53.47%、55.66%增大至94.04%、86.97%、82.96%;Brocadiaceae由0.0746%增加至24.5727%,成为优势菌群,Brocadiaceae属于浮霉菌门下的一个科,已出现的Anammox菌主要来自于这个科,说明Anammox菌富集成功。在已富集Anammox菌的系统中投加机有机物实现了Anammox菌与反硝化菌的协同脱氮。当葡萄糖浓度为56.4 mg L-1(TOC/N为0.1)时,反应器的脱氮性能最佳,TN去除率高达96%以上。随着进水葡萄糖浓度的增加,Anammox菌的活性逐渐受到抑制作用,当葡萄糖浓度增加至374.9 mg L-1时,NH4+-N和TN去除率分别降低至约10%和55%;Anammox反应的贡献率逐渐降低(从88.4%到37.9%),而反硝化反应的贡献率持续增加(从2.9%到62.1%)。由于系统中存在Anammox、完全反硝化反应和部分反硝化反应,使进水NO2--N/NH4+-N在0.951.40之间波动不会影响反应器的脱氮效率。当TOC/N为0.1时,不同有机物对Anammox与反硝化协同脱氮性能的影响:葡萄糖<乙酸钠<丙酸钠。以葡萄糖作为有机碳源,Anammox与反硝化协同脱氮反应器能长期稳定运行。采用高通量测序技术揭示了系统中优势菌群的演变规律。两个反应器的微生物群落特征基本相似,均主要以Candidatus Kuenenia、Hydrogenophaga、Bdellovibrio、Diaphorobacter、Flavobacterium、Pseudomonas和Rubrivivax为主。随着进水有机物浓度的增加,反应器中优势菌属由Candidatus Kuenenia逐渐转变为Diaphorobacter;随着进水有机物浓度减小,反应器中优势菌属由Diaphorobacter逐渐转变为Hydrogenophaga。Candidatus Kuenenia属于Anammox菌,Diaphorobacter为异养型微生物,具有反硝化作用,而Hydrogenophaga为自养型微生物,能够发生反硝化作用。说明有机物会影响系统中的微生物群落结构。