A^(2)/O回流污泥快速启动厌氧氨氧化及其动力学特征

摘要

在接种城市污水处理厂A^(2)/O工艺回流污泥的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中,采用逐渐提高进水基质浓度并缩短水力停留时间(HRT)的策略快速启动了厌氧氨氧化(Anammox),对反应器的脱氮效果及启动前后的微生物群落结构差异进行了分析。结果表明,Anammox启动成功仅耗时40 d,氨氮和亚硝态氮去除率均维持在90%以上,最大总氮去除负荷为0.99 kg(/m^(3)·d),ΔNH_(4)^(+)-N∶ΔNO_(2)^(-)-N∶ΔNO_(3)^(-)-N=1∶1.28∶0.26,启动过程中反硝化作用对总氮去除的贡献由原来的83%逐渐降至12%,活性迟滞期末厌氧氨氧化菌的细胞产量达到了(1.37~13.75)×10^(10)个/d;在启动成功初期,厌氧氨氧化菌主要为Candidatus Brocadia(25.14%)和Candidats Jettenia(2.92%),在长时间运行过程中,Candidats Jettenia的丰度逐渐增至12.67%并成为优势菌属。通过构建动力学模型发现,改进的Stover-Kincannon基质去除模型(R^(2)=0.9833)和Grau二级动力学模型(R^(2)=0.9928)适合预测Anammox的脱氮性能和基质去除效率,而Monod模型拟合的R^(2)仅为0.8206,不适合描述不同HRT下UASB-Anammox的脱氮性能。