研究：模拟厌氧氨氧化处理城镇氨氮废水-第2页-北极星水处理网

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2 结果与讨论

2.1 厌氧氨氧化接种污泥种群结构

接种的厌氧氨氧化污泥荧光原位杂交照片如图1所示。图1中显示红色荧光信号(厌氧氨氧化菌)与绿色荧光信号(总细菌)的重合度较高，且颗粒污泥的荧光信号呈环形，外部荧光信号比内部强，这是因为受传质阻力的影响，使得颗粒污泥外部基质浓度较高，颗粒内部基质不足而引起细胞自融所致。由局部放大图(图1(d))可见颗粒污泥微生物以微小的菌落群聚集分布，各群落间可能含有大量胞外聚合物，而胞外聚合物有利于污泥颗粒化。厌氧氨氧化菌的含量占总细菌含量的(90.39±4.76)%，说明接种污泥中厌氧氨氧化菌为优势菌属，接种该污泥有利于耦合实验的进行。

图1 接种厌氧氨氧化颗粒污泥FISH分析

2.2 耦合前部分反硝化与厌氧氨氧化污泥活性

图2为部分反硝化污泥的反应活性测定结果。实验结果显示，随着反应的进行，硝酸盐浓度逐渐降低，同时亚硝酸盐浓度逐渐增加。反应起始时测得NO3−-N与NO2−-N浓度分别为32.45 mg˙L⁻¹与0.68 mg˙L⁻¹，反应60 min时测得NO³⁻-N与NO²⁻-N浓度分别为0.81 mg˙L⁻¹与29.22 mg˙L⁻¹,反应过程中硝酸盐的还原量与亚硝酸盐的积累量大致相同,可实现亚硝酸盐的稳定积累。由式 (1)~式 (3)计算可得硝酸盐的还原速率为257.68 mg˙(g˙h)⁻¹,亚硝酸盐的积累速率为225.76 mg˙(g˙h)⁻¹,亚硝氮的积累率高达90.19%。

图2 部分反硝化反应过程中NO3−-N与NO2−-N浓度随时间的变化.

图3为厌氧氨氧化污泥的反应活性测定结果。反应过程中NH⁴⁺-N、NO²⁻-N的降解与NO3−-N的产生均为零级反应,线性关系良好。其中,ΔNO²⁻-N/ΔNH⁴⁺-N为1.36±0.11,ΔNO³⁻-N/ΔNH⁴⁺-N为0.25±0.04,比LOTTI等[20]报道的理论值(1.146)偏大。反应结束后测得MLVSS为2 067 mg˙L⁻¹，由式 (4)~式 (6)计算得氨氮与亚硝氮的降解速率分别为9.13 mg˙(g˙h)⁻¹ 和12.84 mg˙(g˙h)⁻¹，硝氮的生成速率为3.02 mg˙(g˙h)⁻¹。

由活性测定结果可知，部分反硝化过程中亚硝酸盐的积累速率是厌氧氨氧化过程中亚硝酸盐还原速率的17.58倍，为保证耦合过程中两者的速率平衡，按此比例向反应器中接种厌氧氨氧化污泥与部分反硝化菌污泥量。

图3 厌氧氨氧化反应过程中NH4+-N、NO2−-N和NO3−-N浓度随时间的变化

原标题：模拟厌氧氨氧化处理城镇氨氮污水

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