上流式厌氧氨氧化反应器的快速启动及微生物群落研究

摘要

为实现上流式厌氧氨氧化反应器的快速启动,本研究通过以厌氧颗粒污泥为接种污泥,调节不同阶段氨氮负荷的策略对培养过程中反应器的脱氮效能、生物污泥的形貌特征及反应器内微生物的群落结构进行了分析.结果表明:在反应器稳定阶段,NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N去除率达到90%以上,TN去除率及总氮去除负荷分别达到82%和0.504 kg N/(m^(3)·d),化学计量比ΔNH_(4)^(+)-N∶ΔNO_(2)^(-)-N∶ΔNO_(3)^(-)-N为1∶1.2∶0.24,接近理论值,运行140 d成功富集厌氧氨氧化菌,实现上流式厌氧氨氧化反应器的快速启动.反应器内生物体由黑色的厌氧颗粒污泥驯化培养为红褐色的厌氧氨氧化颗粒污泥,且粒径较大,系统启动140 d后0.3~1.8 mm的粒径占比达到了61.67%,表明其具备良好的沉降性能及脱氮效能.微生物群落结构分析表明浮霉菌门(Planctomycetes)的丰度由活性迟滞阶段的0.28%上升到稳定阶段的11.26%,反应器的启动过程中出现三种厌氧氨氧化菌属Candidatus Brocadia、Candidatus Hydrogenedens和Candidatus Kuenenia,其中Candidatus Kuenenia为优势菌属,占7.116%.