厭氧氨氧化系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)行和重金屬對其活性影響研究.pdf

1、厭氧氨氧化系統(tǒng)作為一種新型脫氮工藝倍受國內(nèi)外環(huán)保工作者的重視，然而，厭氧氨氧化菌的倍增時(shí)間很長，細(xì)胞產(chǎn)率很低，導(dǎo)致厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動(dòng)緩慢。鑒于此，本論文利用裝填復(fù)合填料的方式，實(shí)現(xiàn)對厭氧氨氧化菌的快速富集培養(yǎng)，并對富集培養(yǎng)過程中系統(tǒng)的凈化性能、影響因素以及微生物菌種結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了系統(tǒng)研究，以期對厭氧氨氧化反應(yīng)器快速啟動(dòng)方式的選擇與應(yīng)用提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐。另外，利用批量試驗(yàn)的方法，考察了典型重金屬離子（Ni2+、Co2+、Mn2+）

2、對厭氧氨氧化菌活性的影響。研究結(jié)果如下：
　?。?）利用裝填復(fù)合填料的 UASB反應(yīng)器，通過調(diào)整 HRT和基質(zhì)濃度，可成功實(shí)現(xiàn)對厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)。在116d，容積氮去除速率（NRR)達(dá)到了0.59-3-1KgN?m?d，標(biāo)志著厭氧氨氧化系統(tǒng)的成功啟動(dòng)；系統(tǒng)運(yùn)行過程中受到負(fù)荷沖擊引發(fā)系統(tǒng)失穩(wěn)，經(jīng)過21d的恢復(fù)，脫氮性能不能達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的水平；
　?。?）系統(tǒng)中鈣和鎂會(huì)影響厭氧氨氧化系統(tǒng)的凈化性能：在系統(tǒng)運(yùn)行到88-10

3、3d時(shí)，由于系統(tǒng)內(nèi)生成的碳酸鈣和少量的碳酸鎂沉積，導(dǎo)致懸浮球孔隙被堵塞，致使系統(tǒng)內(nèi)水流不暢，進(jìn)而影響系統(tǒng)內(nèi)基質(zhì)的傳遞，使得系統(tǒng)的凈化性能下降。停止投加鈣和鎂后，系統(tǒng)的凈化性能在3d后得到快速恢復(fù)，表明氯化鈣和硫酸鎂對系統(tǒng)脫氮性能的抑制是一個(gè)可逆過程；
　　（3）系統(tǒng)啟動(dòng)以及運(yùn)行過程中的微生物解析表明：在厭氧氨氧化系統(tǒng)啟動(dòng)過程中，歸屬為厭氧氨氧化菌的浮霉菌門(Planctomycetes)豐度一直保持在4.74％以上。在系統(tǒng)運(yùn)行到8

4、6d時(shí)，檢測到了厭氧氨氧化菌Candidatus_Brocadia，并且在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行過程中豐度迅速上升至1.13%，系統(tǒng)內(nèi)厭氧氨氧化菌得到了大量的富集。變形菌門(Proteobacteria)一直為系統(tǒng)中的主要菌門，并且在變形菌門(Proteobacteria)中檢測到了多種脫氮細(xì)菌，在運(yùn)行過程中豐度迅速下降。在系統(tǒng)失穩(wěn)恢復(fù)后厭氧氨氧化菌 Candidatus_Brocadia的豐度有所下降，使得系統(tǒng)的厭氧氨氧化功能減弱，所以系統(tǒng)的脫

5、氮性能在短期內(nèi)不能恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的水平；
　　（4）通過重金屬離子 Ni2+、Co2+、Mn2+對厭氧氨氧化菌活性影響的批量試驗(yàn)結(jié)果表明：三種重金屬離子Ni2+、Co2+、Mn2+對厭氧氨氧化菌活性的半抑制濃度分別為：48.6-1mg?L、5.8-1mg?L和8.95-1mg?L。通過正交試驗(yàn)考察Ni2+、Co2+、Mn2+聯(lián)合投加對厭氧氨氧化菌活性抑制作用的結(jié)果表明：三種重金屬對厭氧氨氧化菌活性抑制作用的強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊o2+>