5 参考文献 18

致谢 19

引言

目前厌氧氨氧化工艺已成功应用于多个国家的废水脱氮处理项目中，相比于传统的脱氮工艺，其具有经济节约性和环境友好性。厌氧氨氧化菌(AnAOB)是厌氧氨氧化工艺中必不可少的元素，该菌由Mulder和Kuenen于上世纪末发现( Mulder et al．, 1995; Strous et al．, 1999a; Kuenen, 2008)，一经问世便引起了很多科学家的关注。厌氧氨氧化菌的活性直接影响厌氧氨氧化工艺的性能，其活性受到很多环境因素的影响，这也是阻碍厌氧氨氧化工艺进一步发展的主要因素。王亚宜等（2013）对AnBOA的生理特性进行研究，提出基质和产物、溶解氧及有机物都能够影响AnBOA的活性，但并未提及温度对AnBOA活性的影响。本文旨在模拟环境温度的突变来探究AnBOA对温度变化的适应能力。微生物受温度冲击影响可表现出较强的恢复能力，据吴满昌等（2006）研究模拟加热失败导致温度骤降对高温厌氧消化过程的影响，发现从55℃骤降至20℃，温度恢复后其产气量也可恢复至温度变化前。产甲烷菌作为厌氧生物处理的优势菌，进行高温驯化后，其耐高基质浓度能力强（祖波等, 2008）。孙艳波等（2009）研究高温冲击对厌氧氨氧化反应的影响，发现瞬间高温会对厌氧氨氧化菌活性产生极强的抑制，经历4 h的高温冲击后UASB反应器的稳定恢复推测出厌氧氨氧化菌群有解除高温抑制的内部机制，然而，进一步的验证试验并未开展。付昆明等（2012）研究发现全程自养脱氮（CANON）反应器当经历超过50℃以上的高温冲击时，尽管氨氧化菌（AOB）的活性可在1周内恢复，但AnAOB活性则被完全抑制，致使CANON反应器运行彻底崩溃。Liu等（2015）研究发现，中温厌氧氨氧化系统在温控设备失调后，AnAOB遭受48℃冲击1 h后导致菌体死亡的现象。由此可见，温度波动显著影响厌氧氨氧化活性和工艺性能。本文拟在考察高温单因子冲击的基础上，研究高温和低温复合冲击、高温和负荷复合冲击对厌氧氨氧化工艺及颗粒污泥特性的影响，以期为厌氧氨氧化工艺的稳定运行和调控提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1模拟废水

模拟废水的成分如下表2.1所示，其中硫酸铵提供氨氮，碳酸氢钾提供碱度，模拟废水的pH控制在7.5~7.8。

表2.1 模拟废水组成

组分 浓度( mg L-1)

NaH2PO4 10

MgSO4·7H2O 300

CaCl2·2H2O 5.65

KHCO3 1250

微量元素Ⅰa 1.25*

微量元素Ⅱb 1.25*

(NH4)2SO4 按需添加

NaNO2 按需添加

a 微量元素Ⅰ(g L-1)的组分: EDTA 5.00, FeSO4·7H2O 9.14.

b 微量元素Ⅱ(g L-1)的组分: EDTA 15.00, H3BO4 0.014, ZnSO4·7H2O 0.43, MnCl2·4H2O 0.99, CuSO4·5H2O 0.25, NaMoO4·2H2O 0.22, NiCl2·6H2O 0.21, CoCl2·6H2O 0.24.

* mL L-1

1.1.2试验装置

上流式厌氧污泥床（UASB）反应器和蠕动泵。

反应器由有机玻璃加工而成，包括进水缓冲区、升流式反应室以及三相分离区三部分。反应器总体积为1.6 L，其有效体积为1 L。模拟废水由蠕动泵引入反应器。

1.1.3 接种污泥

反应器接种污泥为实验室培养成熟的中温（35℃）厌氧氨氧化菌（AnAOB）混培物。反应器内悬浮固体浓度（SS）、挥发性悬浮固体浓度（VSS）和污泥体积指数（SVI30）分别为11.9 g L-1、9.2 g L-1和23.5 mL g-1。 温度冲击对厌氧氨氧化工艺的影响(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_55105.html