氮負荷波動對厭氧氨氧化/反硝化協同脫氮效能影響

王弄潮，王建芳，2，3，駱子琛，胡俊彤

（1.蘇州科技大學環境科學與工程學院，江蘇蘇州 215009；2.城市生活污水資源化利用技術國家地方聯合工程實驗室，江蘇蘇州 215009；3.江蘇高校水處理技術與材料協同創新中心，江蘇蘇州 215009）

厭氧氨氧化工藝以亞硝酸鹽為電子受體，在厭氧條件下將氨氮轉化為氮氣，無需曝氣和外加有機碳源，污泥產率低，運行操作簡單〔1?2〕，是最有前景的可持續低碳生物脫氮技術，也是實現碳中和、污水處理產能的重要環節〔3〕。近些年，基于厭氧氨氧化的自養脫氮技術在全球被廣泛應用于工業廢水和城市污水處理〔4?5〕。

厭氧氨氧化工藝也存在局限性，如亞硝酸鹽與氨氮的比例需嚴格控制在合理范圍內，厭氧氨氧化菌世代周期長，應對負荷沖擊的能力相對較弱，反應產生的硝酸鹽無法滿足日益嚴格的排放標準，需要進一步反硝化脫氮〔6〕。因此，研究者致力于將部分反硝化或反硝化與厭氧氨氧化耦合，實現徹底脫氮〔7?8〕。有研究表明〔9?10〕，厭氧氨氧化菌與反硝化菌共生于同一個反應器內時，若COD濃度過高，異養反硝化菌菌群競爭優勢顯著強于厭氧氨氧化菌，會與厭氧氨氧化菌競爭底物亞硝酸鹽，出現競爭性抑制；所以只有COD處于相對較低的濃度，異養反硝化菌與厭氧氨氧化菌才可能產生協同作用，從而有效提高系統的總氮去除率〔11?12〕。由于厭氧氨氧化菌生長速率遠低于反硝化菌，維持厭氧氨氧化菌在底物競爭中的優勢地位至關重要〔13?15〕。兩類微生物間的協同培養以及負荷沖擊對協同體系效能的影響尚不明確。……