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氮素造成的水体污染日益严重,成为目前水体污染的主要因素之一。与传统的硝化反硝化脱氮工艺相比,亚硝化-厌氧氨氧化工艺具有处理成本低和处理效率高等优点,有广阔的应用前景。但是该工艺还存在很多问题需要解决,例如启动工艺时间长、稳定性差等问题。本文针对亚硝化-厌氧氨氧化工艺快速启动与稳定性,分别进行了实验室研究和中试研究,旨在为亚硝化-厌氧氨氧化工艺的推广和应用提供技术指导和思路。(1)首先研究了游离氨(free ammonia,FA)和游离亚硝酸(free nitrous acid,FNA)对亚硝化工艺快速启动的影响。R1反应器采用低浓度FA,启动初始FA浓度为0.02mg/L,经历了 28天成功启动。运行结束时反应器内FA/FNA浓度分别为15.3 mg/L和0.004 mg/L,出水中的氨氮与亚硝态氮浓度分别为204.6 mg N/L和202.0 mg N/L,比例接近1,亚硝酸盐累积率最高达到93.3%。R2反应器启动初始的FA浓度为18.8mg/L,经历了 12天成功启动。运行结束时反应器内FA/FNA浓度分别为8.4 mg/L和0.002 mg/L,出水中的氨氮与亚硝态氮的浓度分别为112.6mg N/L和142.1mg N/L,比例约为1:1.3,亚硝酸盐累积率稳定在91.6%。实验结果表明,在部分亚硝化启动前期,高的FA浓度对亚硝化快速启动有促进作用,在后期运行时,依靠FA/FNA共同作用,维持部分亚硝化稳定运行。(2)研究了不同的接种污泥对亚硝化-厌氧氨氧化一体化工艺快速启动的影响。R1反应器接种2.0 g MLVSS/L亚硝化污泥与0.02 g MLVSS/L厌氧氨氧化种泥启动,在第120天启动成功,氨氮与总氮去除率分别为86.1%和60.9%。R2反应器接种2.0 g MLVSS/L活性污泥与0.02 g MLVSS/L厌氧氨氧化种泥启动,在接种后第80天时,反应器内氨氮与总氮去除率分别为82.3%和52.3%。实验结果表明亚硝化-厌氧氨氧化一体化工艺可以直接接种活性污泥进行快速启动,避免了单独进行亚硝化的驯化过程。同时添加低浓度厌氧氨氧化种泥可以促进亚硝化-厌氧氨氧化一体化工艺的启动。(3)研究了中试条件下亚硝化-厌氧氨氧化工艺的快速启动。R1亚硝化反应器在第20天启动成功,并且稳定运行至133天,出水中氨氮与亚硝酸盐氮的浓度分别为225.7 mg/L和241.2 mg/L。R2厌氧氨氧化反应器通过接种活性污泥和0.02g MLVSS/L的厌氧氨氧化种泥快速启动,在接种后第10天,反应器内总氮去除率已达81.3%。最终反应器进水氨氮与亚硝态氮浓度达到140 mg N/L和180 mg N/L,总氮去除率稳定在83.8%左右。同时R2反应器内Anammox菌群丰度由最初的0%增长至6.47%。最后将稳定的亚硝化反应器与厌氧氨氧化反应器串联运行,实现亚硝化-厌氧氨氧化工艺的启动与稳定运行,氨氮与总氮去除率分别为96.1%和80.5%。实验结果表明亚硝化-厌氧氨氧化快速启动策略在中试条件下的有效性,以及中试条件下稳定运行的可行性。