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低接种量条件下实现厌氧氨氧化快速启动的策略

         
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厌氧氨氧化(Anaerobic ammonia oxidation,anammox)是目前最高效节能的脱氮方式,可以在不加碳源的条件下实现自养高负荷脱氮。然而,厌氧氨氧化菌(Anaerobic ammonia oxidizing bacterial,anAOB)因其生长缓慢,会导致污水处理工艺的启动周期较长。因此,为缩短anammox的启动周期,设置了3种不同污泥接种方式(A:接种500 mg·L^(-1)anAOB;B:接种500 mg·L^(-1)anAOB+5000 mg·L^(-1)反硝化菌;C:接种500 mg·L^(-1)anAOB+5000 mg·L^(-1)硝化菌)开展anammox启动实验,分析了底物浓度对脱氮效果的影响以及不同接种条件下微生物群落的差异。结果表明,采用向反应器投加500 mg·L^(-1)anAOB+5000 mg·L^(-1)反硝化菌的接种方式,可以实现anammox的快速启动;启动30 d后,总氮去除效率(nitrogen removal rate,NRR)可达1.41 kg·(m^(3)·d)^(-1)以上。微生物群落分析结果表明,反应器中主要存在的anAOB为Candaditue Kuenenia;与单独接种anammox污泥相比,接种反硝化污泥和anammox污泥会使Candaditue Kuenenia的相对丰度提高了40.0%,从而使脱氮效率提高了31.2%。底物浓度对anammox过程的影响结果表明,进水NO_(2)^(-)-N质量浓度达到500 mg·L^(-1)时会导致游离亚硝酸(FNA)浓度升高,而当FNA质量超过0.05 mg·L^(-1)时,会严重影响anAOB活性,导致反应器出水水质波动;通过降低进水NO_(2)^(-)-N浓度,可以使系统恢复。以上研究结果说明,通过接种反硝化菌和anAOB的方式可实现anammox的快速启动,加速实现anammox工艺在污水处理中大规模应用。

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