S2-对ANAMMOX工艺处理低氨氮污水的影响研究.pdf

摘要

市政污水、黑臭水体等低氨氮污水虽然氨氮浓度低，但其碳氮比失调、水量大

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且含等多种污染物，使用传统脱氮技术实现氨氮和总氮达标仍有一定困难。厌氧

氨氧化（ANAMMOX）是解决这种低碳氮比污水脱氮问题的理想技术，但该技术在

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实际运用过程中易受基质浓度、S等多种因素限制，因此，本文以碳氮比失调的低

浓度氨氮污水作为研究对象，通过接种本课题组前期在高浓度氨氮进水条件下培养

的厌氧氨氧化污泥，采用逐步降低进水基质浓度和缩短水力停留时间两步调控法，

在低浓度氨氮进水条件下，成功启动了厌氧氨氧化反应器；在此基础上通过批次实

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验和连续实验研究了对厌氧氨氧化菌脱氮过程的短期与长期影响；并从污泥形态、

EPS含量及成分、Hemec含量、功能酶活性、微生物群落结构、功能基因表达等多

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层面解析了在低浓度氨氮进水条件下S对厌氧氨氧化脱氮的影响机理。主要结论如

下：

（1）经过200d的启动与调控，在进水氨氮浓度为30mg/L，亚硝态氮浓度为

3

39mg/L，水力停留时间（HRT）为1.6h，相应的氮容积负荷（NLR）为1.044kgN/m/d

93.0%73.1%

的条件下，厌氧氨氧化反应器可稳定运行，氨氮和总氮的去除率分别为、，

3

总氮去除负荷（NRR）为0.763kgN/m/d。厌氧氨氧化菌属Candidatus_Brocadia是

反应器中的优势菌。

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（）短期影响实验表明，随着浓度增大，对低氨氮厌氧氨氧化体系脱氮抑制

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越大，其IC为19.60mg/L，Hemec含量降低。当S的浓度为2、5、10mg/L时，

50

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氨氮去除速率下降，但48h后去除率仍可达到100%；当S的浓度为20mg/L时，

48h71.50%HZSNiR

后氨氮的去除率降至，且（联氨合成酶）、（亚硝酸盐还原酶）、

HZO（联氨氧化酶）的浓度降低了30%左右，但菌群可通过提高EPS的分泌量来抵

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御S的影响；当S的浓度达到40mg/L时，菌体明显受损，HZS、NiR、HZO降低

了60%以上，其中HZS受抑制最严重，达到68%，出水氨氮浓度升高。

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（3）长期影响实验表明，连续加入2、5、10mg/L的S使总氮去除率（NRE）

从74.56%上升至89.50%，氨氮去除率无明显变化，出水硝态氮浓度逐渐减低，同时

EPSHemec39.01%17.27%20mg/LS2-

和的含量分别下降了、；当连续加入的时，

NRE下降至76.20%，氨氮去除率下降至87.90%，EPS和Hemec的含量分别下降了

47.80%、44.43%。

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（）长期加入后，反应器中厌氧氨氧化与硫自养