氟化物对厌氧氨氧化工艺的抑制特性研究(2)

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厌氧氨氧化菌对污水中存在的一些特殊组分非常敏感[13]，厌氧氨氧化系统中氟化物的存在会影响微生物活性和反应器性能。相关文献表明氟化物对很多微生物具有抑制作用，如污水生物处理系统中的硝化细菌和丙酸降解菌[14,15]。然而，氟化物对厌氨氧化细菌抑制作用的相关研究数据非常少。本文的目的是评估无机氟化物在不同的氟化物浓度，基质浓度和暴露时间下对厌氧氨氧化反应的短期抑制作用。同时，本文还研究了氟化物对厌氧氨氧化反应器运行性能和厌氧氨氧化菌群特征的长期抑制作用。

2 材料和方法

2.1污泥来源

厌氧氨氧化颗粒污泥来源于实验室升流式厌氧污泥床（UASB）反应器。颗粒污泥的比厌氧氨氧化活性（SAA）为0.146 g TN g-1VSS h-1。污泥接种量与反应器有效容积相等。悬浮固体（SS）浓度为19.9 g L-1，挥发性悬浮固体（VSS）与悬浮固体的比值为50.4 %。初始总氮负荷（NLR）为17.9 kg m-3 d-1，水力停留时间（HRT）为0.74 h。

2.2反应器构型和操作策略

UASB反应器由有机玻璃制成。反应器的有效容积为1.0 L，内部直径是5 cm。模拟废水通过蠕动泵不断引入反应器。反应器用黑布包裹以防止光抑制[16]及光营养型微生物的生长[17]。反应器放置在温度设定为35 ± 1℃的恒温室中。

进水氟化物含量根据反应器的总氮去除负荷不断调整。当厌氧氨氧化反应器性能强烈受损时，需降低氮负荷（NLR）和氟化物浓度。整个试验过程根据进水氟化物和基质浓度可分为四个阶段（P1-P4)（表1）。

2.3急性毒性试验

表2列出了各种毒性试验的试验条件。批次试验是在160 mL的玻璃血清瓶中进行。血清瓶中含有基质、微量元素、所需的氟化物等。不加氟的血清瓶被认为是对照组。在急性毒性批次试验中，血清瓶中顶部空间通过充入纯氩（99.99 %）来排除氧气，随后用橡胶瓶塞和铝纸密封。比厌氧氨氧化活性的测定的方法依据Jin等[3]的方法。在氟化物的短期影响研究中，预处理后的污泥可通过相同方法测定比厌氧氨氧化活性。批次试验在温度为35 ± 1℃和转速为180 rpm的恒温振荡器中进行。在试验结束后测定污泥浓度和最终pH。比厌氧氨氧化活性公式SAA=MSCR/VSS（MSCR 是最大底物消耗率）。