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氨氮是水体中的主要污染物,在污水脱氮过程中,氨氮在硝化细菌作用下被转化为硝态氮,后者进一步被反硝化细菌转化为气态氮。硝化过程是生物脱氮的限制性步骤,其核心是硝化细菌。由于硝化细菌具有严格自养、生长缓慢、对环境因子变化敏感等特性,使其在与异养菌的竞争中处于劣势,极易被系统淘汰,造成水体中硝化菌群十分贫乏。因此通过投加硝化细菌增加系统中硝化细菌的数量,加强硝化过程对提高污水脱氮效率具有十分重要的意义。本实验在模拟污水条件下定向驯化高活性硝化污泥的基础上,将高活性硝化污泥作为种子污泥,研究了硝化细菌固态发酵条件,及投加硝化菌剂对硝化系统启动及硝化活性的影响。结果表明:1.本研究硝化污泥采用模拟污水方式进行驯化,驯化初期进水氨氮浓度控制在100mg/L左右,经过15d驯化,氨氮去除率达到93.44%,之后进水氨氮浓度由100mg/L提高到150mg/L左右,经过9d驯化(第24d),出水氨氮去除率达到97.24%,驯化后期进水氨氮浓度提高到200mg/L左右,再经过10d(第34d)时,出水氨氮去除率达到90.15%,出水氨氮维持在20mg/L以下,系统中氨氮去除率维持在90%以上,整个硝化脱氮系统通过好氧方式进行驯化,共经历37d驯化完成。2.本实验中硝化细菌固态发酵基质采用椰壳和珍珠岩,并研究了椰壳与珍珠岩不同体积比条件下,固态发酵过程中氨氮去除率,发现椰壳与珍珠岩体积比为1:2时,氨氮去除率最高,为89.74%。固态发酵最佳含水量为55%左右,固态发酵硝化活性与初始氨氮浓度、DO、种子污泥接种量呈正相关。3.硝化系统启动初期,接种硝化菌剂可缩短硝化系统启动时间。本研究中,以氨氮去除率80%为准,和未接种硝化菌剂处理相比,接种硝化菌剂后,硝化系统启动所消耗的时间由未接种处理的18d缩短到14d。即和未接种处理相比,接种硝化菌剂后,硝化系统的启动时间缩短22.2%。4.在正常运行的硝化系统中投加硝化菌剂,可促进系统硝化活性。和未接种硝化菌剂的处理相比,接种硝化菌剂后,系统运行前4h,氨氮的去除率提高18%。