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厌氧氨氧化菌的特性
厌氧氨氧化菌生长缓慢,生长条件苛刻,较易受到外界环境条件的影响,温度、pH、基质浓度、DO、物浓度等均会对其活性产生影响。在实验室条件下,厌氧氨氧化菌的倍增时间为11d,而在工程化应用中其倍增时间会长达28d,甚至一个月以上。另外,厌氧氨氧化菌只有在高细胞浓度时才能表现出脱氮活性,故迄今为止仍未获得厌氧氨氧化菌的纯系菌株。厌氧氨氧化反应是一种厌氧自养反应,整个过程中二氧化碳为微生物生长所需碳源,不需要额外添加碳源;同时,该反应不需要曝气,污泥产量低,较大地降低了基建费用与运行成本。鉴于厌氧氨氧化反应的各项优点,近些年以厌氧氨氧化技术为核心的生物脱氮工艺得到迅猛发展,如SHARON(短程硝化反硝化,shortcutnitrification-denitrification)-ANAMMOX工艺、CANON(亚盐完全自养脱氮,completelyautotrophicnitrogenremovalovernitrite)工艺和SNAD(同步颗粒硝化、厌氧氨氧化和反硝化,ltaneousparticialnitrification,anammoxanddenitrification)工艺等。
厌氧氨氧化菌的种类
厌氧氨氧化菌是一种化能自养型,属于革兰氏阴性菌。海洋、湖泊和河流中50%以上的氮素循环是由厌氧氨氧化菌完成。根据16SrRNA同源性可将厌氧氨氧化菌归入浮霉菌纲(Planctomycetia)。以16SrRNA序列差异15%为标准,浮霉菌纲可分为浮霉菌目(Planctomycetales)和厌氧氨氧化菌目(Brocadiaceae)。以16SrRNA序列差异5%为标准,厌氧氨氧化菌目前共分为6个属,分别为Anammoxoglobus,Anammoximicrobium,Brocadia,Jettenia,Kuenenia和Scalindua,详见表1。厌氧氨氧化菌细胞内含有大量的细胞色素c,细胞色素c有利于酶的合成及电子传递,其含量也可表征厌氧氨氧化菌的活性,因此一般活性较高的厌氧氨氧化菌呈现红棕色。
负荷提高阶段
在负荷提高阶段,进水NH4+-N和NO2--N由50mg/L逐步提高,经过70、100、150mg/L,终提高至200mg/L。
,NH4+-N去除率在负荷提升阶段有小范围波动,每次进水浓度改变,其去除效果较同期而言较差,然后逐渐恢复,终趋于稳定,其去除率稳定在83%左右。NO2--N去除率也有类似情况,在小范围内波动。但与前者相比,NO2--N的波动较小,其去除率在稳定时可达。NH4+-N和NO2--N的平均去除速率分别为121.97、145.47mg/(L.d),平均去除率分别达到82.17%、98.36%。图5(b)中,总氮去除速率随总氮负荷的阶梯式提高呈阶梯式变化,去除速率达341.43mg/(L.d),总氮去除率上下波动,但总体变化幅度不大,平均为83.。
负荷提高阶段R1有小幅波动,值和小值分别为1.35、1.13,平均值为1.21,与阶段的比值大致相等。此实验条件下Anammox反应的化学计量比R1大致为1.21,与理论值非常接近,但仍存在一定差值。进水由50mg/L提高到70mg/L初期,R2呈下降趋势,在*21天出现小值0.07,随着污泥活性的恢复R2趋于平稳,平均约为0.16,低于理论值0.26。R1和R2的实际值与理论值存在偏差,除与反应装置类型、环境条件等有关外,还可能是由于反应器内AnAOB为优势菌种,存在少量以NO3--N为电子受体的反硝化菌协同脱氮。
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