3.5.1. 厌氧氨氧化处于稳定阶段(P0)的性能 12

3.5.2. 铜抑制下（P1–P4阶段）的厌氧氨氧化性能 12

3.5.3. 厌氧氨氧化性能的恢复(P5阶段) 14

3.6. 污泥特性 15

3.6.1. 碳/氢/氮元素分析 15

3.6.2. SAA和血红素C 15

3.6.3. 胞外聚合物（EPS） 18

3.6.4. 污泥粒径和沉降性能 18

3.6.5. 形态特征 19

3.7. 调控策略的分析 19

3.7.1.Cu2+浓度的调控策略 19

4. 总结 20

1、引言

氮污染已成为一个日益严重的问题，现已发现的新型的脱氮工艺，包括全程自养脱氮工艺(CANON), 限氧自养硝化-反硝化工艺(OLAND)，短程硝化反硝化工艺(SHARON)，和厌氧氨氧化工艺(anammox)[1]。厌氧氨氧化工艺具有需氧量小，无需外加碳源，剩余污泥产量低等优点[2]，但是厌氧氨氧化菌具有生长缓慢(倍增时间约11天) [3]和对环境敏感的特点，在污水处理过程中易受重金属、抗生素、酚类化合物、硫化物和其他抑制剂的抑制[4–8]。对于金属和某些辅酶因子来说，低浓度的重金属离子如铜、锌、钴、铁、锰和镍等是必需的微量元素[9，10]。然而，过量的重金属离子将会抑制生化反应甚至毒害微生物，因为重金属通过化学键和酶结合，从而改变酶的结构和活性。重金属离子通过非特异性快速结合，造成生物体内金属离子蓄积。此外，重金属不能生物降解，它们会积累在生物体内，造成综合废水处理系统中微生物活性的恶化[9，10]，这又反过来导致生物处理效率下降，甚至系统崩溃。

铜是一种必要的氧化还原活性金属，可以催化羟基自由基的产生和促进氧化还原循环致使膜功能受损[12]。研究者发现许多废水处理过程受到Cu2+的影响，如活性污泥法[13]，发酵产氢过程[14]，发酵产沼气[15，16]，硝化过程和反硝化过程[17，18]；然而，据我们所知，几乎没有有关铜对厌氧氨氧化的抑制的报道。此外，受铜抑制的厌氧氨氧化系统中，通过用缓冲溶液洗涤短期恢复厌氧氨氧化生物活性还没有被广泛研究。

本实验研究的目的是：（1）探讨Cu2+对厌氧氨氧化性能的短期和长期影响；（2）观察在铜抑制下污泥性能的变化和恢复的过程，（3）评估恢复厌氧氨氧化性能的调控策略。

2. 材料和方法

2.1. 模拟废水和接种污泥

    将厌氧氨氧化菌培养于自养环境中，在矿物质培养基中加入硫酸铵和亚硝酸钠，以提供所需的铵根和亚硝酸根，同时加入碳酸氢盐和微量元素作为营养物质。与Yang和Jin的合成培养基的组成相似[19]。所需的Cu2+以氯化铜的形式加入模拟废水中，其中微量元素中的铜不包括添加的铜。

厌氧氨氧化颗粒污泥的活性（SAA）为5.18-16.6 mg-NO2- -N/g -VSS/h，本实验的接种污泥取自多个实验室规模的升流式厌氧污泥床反应器（UASB），氮去除率为10.5到10.7kg m-3 d-1，并将所取的污泥混合作为连续流实验的接种污泥。接种后，测定其挥发性固体悬浮物（VSS）可知，生物量的浓度为16.7 g/L。

2.2.连续实验中的实验装置和操作策略

    在UASB中（1L有效容积）研究铜对厌氧氨氧化过程的长期影响。用蠕动泵将模拟废水输入反应器中，将反应器置于35℃左右的恒温室中，且盖上黑布遮光。将模拟废水的pH调整到7.5-8.0，根据Cu2+的浓度和实验目的，将Cu2+抑制的长期实验可分为六个阶(P0–P5)，如表1中所述。