厌氧氨氧化工艺（Anammox）就是许多新型生物脱氮工艺中的一种。它是指在厌氧条件下，以亚硝酸盐为电子受体，将氨氮氧化为氮气的生物反应。反应式如下：

NH4++1.32NO2-+0.066HCO3-+0.13H+→1.02N2+0.26NO3-+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O

厌氧氨氧化是微生物学和环境工程领域的重大发现，自问世以来就受到了高度关注。厌氧氨氧化反应的发现丰富了生物脱氮技术体系，更扩展了氮素循环的知识。但厌氧氨氧化菌（AnAOB）对外界环境条件异常的敏感，尤其是温度，基质浓度，pH等因素，且AnAOB倍增时间长，这使得合理保藏厌氧氨氧化污泥显得尤为必要。

本文研究了保藏温度及饥饿对厌氧氨氧化颗粒的污泥的影响，具体为： 

（1）长期饥饿对厌氧氨氧化颗粒污泥特性的影响； 

（2）长期饥饿条件下不同温度对于厌氧氨氧化颗粒污泥特性的影响； 

（3）探究保藏重激活期厌氧氨氧化颗粒污泥特性恢复程度； 

（4）研究较宽温度范围内不同温度条件下长期保藏对厌氧氨氧化颗粒污泥特性的影响；

（5）探讨不同温度条件下保藏相同时间后对应厌氧氨氧化颗粒污泥特性恢复程度。

考察保藏温度及饥饿对厌氧氨氧化颗粒的污泥的影响，以期为之后的相关研究提供理论依据，拓展厌氧氨氧化工艺的应用范围。

2 保藏温度对厌氧氨氧化污泥的影响

2.1 概述

温度是影响微生物活性的重要因素之一，在无基质供给的条件下，较高温度时微生物代谢速度快，不利于微生物的长期保存；较低温度可减缓微生物代谢速率，然而过低有可能破坏微生物细胞结构，不利于微生物代谢性能的恢复。AnAOB是中温菌，适宜的生长温度为32-37℃[2,3]，然而在无基质供给的条件下，Adav等[4]指出-20℃适宜厌氧氨氧化颗粒污泥沉降性能和活性的维持。同时，颗粒污泥具有良好沉降性能，抗水力冲击能力强，可持留大量生物体，对厌氧氨氧化工艺高效脱氮性能的发挥至关重要。由此，维持颗粒污泥性能是AnAOB长期保藏的主要目标。目前，不同保藏温度对厌氧氨氧化絮状污泥活性的影响已有报道[5-7]，然而，有关温度对厌氧氨氧化颗粒污泥特性的影响研究鲜有报道。探讨不同保藏温度对厌氧氨氧化颗粒污泥特性的影响，寻找较优保藏温度，从而较好的维持厌氧氨氧化颗粒污泥特性（活性、沉降性能、血红素、胞外聚合物（EPS）等），对厌氧氨氧化颗粒污泥的长期保藏具有重要意义。

2.2 材料和方法

2.2.1 接种污泥和试验废水

本试验接种污泥为实验室厌氧氨氧化反应器流失污泥，接种后反应器内污泥浓度（SS）和挥发性污泥浓度（VSS）分别为36.3 g/L和22.9 g/L。模拟废水由基质（氨氮、亚硝酸盐）、无机盐、微量元素3部分构成。氨氮和亚硝酸盐分别由（NH4）2SO4，NaNO2按需供给，微量元素含5g L-1 EDTA，0.43 g L-1 ZnSO4·7H2O，0.24 g L-1 CoCl·6H2O，0.99 g L-1 MnCl2·4H2O，0.25 g L-1CuSO4·5H2O，0.22 g L-1 NaMoO4·2H2O，0.19 g L-1 NiCl2·2H2O，0.21 g L-1 NaSeO4·10H2O，0.014 g L-1 H3BO4 和0.050 g L-1 NaWO4·2H2O，添加量为1.25ml L-1。无机盐溶液的组成如表2.1。

表2.1 无机盐溶液组成

物质 浓度（mg L-1）

NaH2PO4 10

MgSO4·7H2O 58.6

CaCl2 5.65

2.2.2 试验装置和试验方法

本试验首先采用实验室规模的UASB反应器（有效体积为2.5 L）培养厌氧氨氧化颗粒污泥，经过346 d培养后采用4个具塞玻璃瓶进行厌氧氨氧化颗粒污泥保藏试验（如图2.1）。将待保藏颗粒污泥混合均匀，分别取300 mL至具塞玻璃瓶中，用氩气排空5−10 min并在瓶口涂抹凡士林密封后，分别置于-40°C、4°C、(27±4)°C室温和35°C条件下避光保藏，分别标记为R1、R2、R3和R4。保藏时间共计107 d，分别在第1天，第51天和第107天取样测定颗粒污泥浓度、厌氧氨氧化活性（SAA）、血红素、粒径、沉降速度和EPS等颗粒污泥特性指标，同时进行透射电镜（TEM）观察和C/H/N/O元素分析。污泥在-40°C和4°C保藏一段时间后，保藏玻璃瓶内污泥冷冻成块，将其置于35°C水浴锅内加热1 h，然后混匀取样测定污泥特性。