ABR厌氧氨氧化反硝化协同脱氮除碳研究

而在阶段Ⅴ，COD的去除量与理论消耗COD相差较大，可能是较高的COD浓度易于在厌氧环境下发生如发酵等作用得以去除部分COD。从氮素的去除量来看，A区NO-2-N得以大幅度去除，但NH+4-N仅有4.6～10.7mg/L的消耗，表明反应器A区主要是以亚硝酸盐型反硝化反应为主。

进水中的NH+4-N大部分在B区去除，表明该区为anammox主要活动区。在阶段Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，NH+4-N去除量分别为62.8，65.3，66.1mg/L。但是，当进水COD质量浓度达到120mg/L和180mg/L时，阶段Ⅳ和阶段Ⅴ的NH+4-N去除量降低到47.9mg/L和10.8mg/L，表明在进水高COD浓度条件下，NH+4-N去除量急剧降低，对B区的anammox产生重要影响。

ABR反应器的C区，仅对NO-3-N的去除存在较大作用，推测主要发生的是硝酸型反硝化，这部分NO-3-N主要是进水中的NO-3-N及厌氧氨氧化产生的NO-3-N。但是，NO-3-N并不仅仅在C区得以去除，在A区和B区同样存在NO-3-N的去除作用，说明在ABR反应器的不同隔室均存在一定强度的硝酸型反硝化作用。

2.3ABR反应器氮素去除途径分析

ABR反应器氮素的去除主要是亚硝酸盐型反硝化—厌氧氨氧化—硝酸盐型反硝化共同作用的结果，见图5。

随着进水COD浓度的增加，反应器TN去除量呈现先增加后减少的变化规律。从阶段Ⅰ的TN去除量为206.7mg/L逐渐增加到阶段Ⅲ的219.2mg/L，在进水COD质量浓度为80mg/L时(阶段Ⅲ)，达到最大TN去除量219.2mg/L。然而，从阶段Ⅳ开始到实验最后，TN去除量持续下降，分别降至196.3mg/L和158.4mg/L。

从脱氮的途径来看，通过亚硝酸型反硝化脱氮量逐渐升高(从14.9mg/L到94.9mg/L)，而与之相反，通过厌氧氨氧化和硝酸型反硝化途径脱氮量逐渐降低，分别从158.7mg/L降低至42.9mg/L，通过硝酸型反硝化脱氮量也是逐渐降低，从33.1mg/L降低至20.5mg/L。

图5反应器不同途径脱氮贡献率

从TN不同去除途径的贡献率来看，anammox途径逐渐降低，从76.8%降至27%，亚硝酸型反硝化途径对TN去除的贡献率逐渐增加，从7.2%升至60%，而硝酸盐型反硝化的贡献率基本不变，维持在12.9%左右，见图5。

从阶段Ⅰ到阶段Ⅴ，anammox过程对脱氮贡献率分别是76.8%，73.4%，69.7%，59.2%和27%，而亚硝化型反硝化脱氮贡献率分别是7.2%，11.3%，15.3%，27.1%和60%。到阶段Ⅴ稳定期，TN去除量持续降低且通过anammox途径去除的氮量仅27%左右，anammox脱氮途径对TN脱除的贡献率大大降低，已失去脱氮的主导地位。

操沈彬等[19]研究发现，低有机物浓度下，厌氧氨氧化脱氮系统中亦存在反硝化反应，但脱氮主体依旧是anammox过程，但高浓度COD的进入会使反硝化菌生长过快容易抑制anammox菌的生长。

DUR等[20]同样发现，进水C/N增加4时(COD质量浓度约100mg/L)会使得anammox反应器中的反硝菌形成优势菌种，大部分氮素通过反硝化途径得以去除，反硝化贡献率在68.91%。与本研究中进水COD质量浓度为180mg/L时反硝化脱氮贡献率相似，这可能是由于ABR反应器中功能性微生物差异化培养，更加有利于提高厌氧氨氧化反硝化协同脱氮除碳对有机物的耐受程度。

3结语

通过不同隔室间差异化微生物培养，在ABR反应器的不同区域形成了以亚硝酸盐反硝化、厌氧氨氧化、硝酸盐反硝化反应为主的功能区，在低浓度COD(质量浓度<120mg>120mg/L)条件下，COD去除率可达到92%，但总氮去除率降至70%。随着进水COD浓度的增高，厌氧氨氧化脱氮贡献率逐渐降低，而反硝化脱氮的贡献率持续增加。

来源：工业安全与环保，作者：喻徐良，汪瑶琪，陈重军

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