厭氧氨氧化技術(shù)因其無(wú)需外加有機碳源、污泥產(chǎn)量低和無(wú)需曝氣，能大大減少污水處理的運行成本而受到廣泛關(guān)注. ANAMMOX雖然是一種高效、節能的生物脫氮技術(shù)，卻因為是自可養型生物而易受有機物影響.因此，ANAMMOX工藝多用來(lái)處理低碳氮比廢水.在有機物濃度較高時(shí)，ANAMMOX難以與快速增長(cháng)的異養菌競爭，從而導致反應器脫氮效能下降.目前，關(guān)于厭氧氨氧化反應研究大多停留在實(shí)驗室條件下的小試實(shí)驗階段，并且多通過(guò)人工配水來(lái)完成.但實(shí)際上，工業(yè)廢水或生活污水中幾乎都含有不同濃度和種類(lèi)的有機物.

目前，國內外就有機碳源對厭氧氨氧化代謝的影響做了大量的研究，主要存在兩種觀(guān)點(diǎn)：一種認為低濃度有機物存在時(shí)可促進(jìn)厭氧氨氧化菌的活性，但有機物濃度高時(shí)，厭氧氨氧化菌活性大大降低;另外一種觀(guān)點(diǎn)認為，有機物存在下，厭氧氨氧化菌與反硝化菌競爭并優(yōu)先利用有機碳源，代謝途徑表現多樣化. Yang等研究發(fā)現隨著(zhù)COD負荷提高，當進(jìn)水氨氮(NH4+-N)和亞硝酸鹽(NO2--N)濃度分別為189 mg˙L-1和85 mg˙L-1時(shí)，ANAMMOX反應在COD濃度高于237 mg˙L-1時(shí)完全停止. Sabumon等亦發(fā)現在COD存在情況下，反硝化反應更強于A(yíng)NAMMOX，從而抑制ANAMMOX的活性. COD的添加會(huì )抑制ANAMMOX活性，當進(jìn)水NH4+-N和NO2--N濃度均為70 mg˙L-1時(shí)，2 050.75 mg˙L-1和4 101.5 mg˙L-1的乙酸鹽會(huì )引起ANAMMOX活性分別抑制了22%和77%.相反地，有研究在添加乙酸鹽、丙酸鹽和葡萄糖(濃度均為1 mmol˙L-1)的批試實(shí)驗中發(fā)現ANAMMOX活性的增加，而在連續流實(shí)驗中，ANAMMOX活性卻降低. Chamchoi等通過(guò)碳氮比對ANAMMOX的影響研究發(fā)現，在進(jìn)水NH4+-N和NO2--N濃度分別為40 mg˙L-1和50 mg˙L-1時(shí)，隨著(zhù)碳氮比從0.9升高到2.0，ANAMMOX活性逐漸降低.在實(shí)際工程應用中，為使厭氧氨氧化菌的生長(cháng)不受異養菌的影響，往往在其進(jìn)水前設置好氧消化工序將廢水中的有機物去除，然而，實(shí)際中污水成分復雜使工藝運行不穩定導致有機物去除效果差，使得厭氧氨氧化系統容易受到有機物的影響.因此，有必要系統地考察有機物對厭氧氨氧化系統脫氮過(guò)程的影響.

本研究采用ASBR反應器，選取葡萄糖、蔗糖、乙酸鈉、檸檬酸三鈉這4種常見(jiàn)有機物，從NH4+-N、NO2--N、硝酸鹽氮(NO3--N)和總氮(TN)等的去除探討了不同濃度和種類(lèi)的有機碳源短期變化對厭氧氨氧化菌的活性的影響和系統脫氮情況，以期為厭氧氨氧化工藝的實(shí)際應用提供理論和技術(shù)支持.

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗裝置與方法

本實(shí)驗使用的裝置為有效容積為1.0 L的玻璃瓶，外置黑布，瓶口橡膠塞上開(kāi)兩孔，分別用于攪拌和取樣(圖 1).為保證系統的密封性，取樣采用注射器進(jìn)行抽取.反應器配置攪拌裝置維持轉速為80 r˙min-1.反應裝置放在恒溫水浴鍋中，溫度設為35℃.本實(shí)驗的水力停留時(shí)間為8 h，每隔0.5 h取一次樣進(jìn)行水質(zhì)分析，進(jìn)水pH控制在7.5左右.

1.2 接種污泥與實(shí)驗用水

實(shí)驗用泥為穩定運行300余天的厭氧氨氧化活性污泥，污泥外觀(guān)呈紅色，大部分呈細小顆粒狀(d < 0.2 mm).污泥沉降性能良好，其對亞硝酸鹽氮和氨氮的去除率都達到99%以上.實(shí)驗過(guò)程污泥濃度(MLVSS)保持在750 mg˙L-1左右.實(shí)驗用水采用人工配水，模擬廢水水質(zhì)：NaHCO3 1.5 g˙L-1，KH2PO4 0.02 g˙L-1，MgSO4˙7H2O 0.3 g˙L-1，CaCl2˙2H2O 0.056 g˙L-1，微量元素Ⅰ、Ⅱ各1 mL˙L-1. NH4Cl、NaNO2、有機物按需投加.其中微量元素Ⅰ：EDTA 5 g˙L-1，FeSO45 g˙L-1;微量元素Ⅱ：EDTA 5 g˙L-1，ZnSO4˙4H2O 430 mg˙L-1，MnCl2˙4H2O 990 mg˙L-1，H3BO4 14 mg˙L-1，CuSO4˙5H2O 250 mg˙L-1，Na2Mo4˙2H2O 220 mg˙L-1，Na2SeO4˙10H2O 210 mg˙L-1，NiCl2˙6H2O 190 mg˙L-1.

實(shí)驗進(jìn)水NH4+-N和NO2--N濃度分別為80 mg˙L-1和120 mg˙L-1.考察4種有機物葡萄糖、蔗糖、乙酸鈉、檸檬酸三鈉在COD濃度梯度0、20、40、80、120、200 mg˙L-1時(shí)對厭氧氨氧化反應的影響.

1.3 最大比厭氧氨氧化速率的確定

由于實(shí)驗過(guò)程沒(méi)有氧氣，因此以氨氮降解速率評價(jià)厭氧氨氧化活性.反應開(kāi)始后定時(shí)取樣，根據氨氮濃度變化曲線(xiàn)確定其降解速率最快區間，得出最大斜率，再與系統中的污泥濃度X之比即得氨氮的最大比反應速率Vmax[mg˙(g˙h)-1].

1.4 測定項目和方法

氨氮采用納氏試劑分光光度法;亞硝酸鹽采用N-1-萘基-乙二胺光度法;硝酸鹽采用紫外分光光度法[16];VSS采用重量法測定;pH值的測定采用玻璃電極法.總氮采用式(1)進(jìn)行計算：

容積基質(zhì)氮去除率[volume substrate nitrogen removal rate，NRR，kg˙(m3˙d)-1]采用式(2)進(jìn)行計算：

2 結果與討論

2.1 不同有機物對厭氧氨氧化脫氮的影響

圖 2為不同有機物濃度在0~200 mg˙L-1范圍內，系統NH4+-N、NO2--N、NO3--N和TN的變化曲線(xiàn).當葡萄糖濃度達到120 mg˙L-1時(shí)出水NH4+-N和NO2--N分別為48.42 mg˙L-1和62.56 mg˙L-1，去除率不足50%，同時(shí)造成總氮的去除率下降41%左右，并沒(méi)有出現ANAMMOX菌與異養反硝化菌的競爭關(guān)系.這可能是由于反應器中反硝化菌的本底含量較少.而對于其他3種有機物，濃度為120 mg˙L-1條件下，NH4+-N和NO2--N仍有很高的去除率(86%和94%).但是，由于異養反硝化菌的存在，NO3--N的累積量明顯減少，導致TN去除率的提高.當有機物濃度提高到200 mg˙L-1時(shí)，結果顯示，投加乙酸鈉時(shí)，系統NH4+-N的去除率從約100%降到58%，有機物的存在抑制了ANAMMOX菌的活性導致NH4+-N的去除率下降.而NO2--N和NO3--N的去除并未受到影響.

圖 2 不同有機物厭氧氨氧化系統NH4+-N、NO2--N、NO3--N和TN的變化曲線(xiàn)

反硝化菌生長(cháng)速率遠快于A(yíng)NAMMOX菌，在高濃度有機物存在的環(huán)境下，ANAMMOX菌在競爭電子受體亞硝酸鹽中處于劣勢，因此NO2--N和NO3--N仍有很高的去除率.乙酸鈉、蔗糖和檸檬酸三鈉對NH4+-N的降解都有一定的促進(jìn)作用，對NO2--N的去除幾乎沒(méi)有影響;投加了蔗糖和檸檬酸三鈉后厭氧氨氧化系統TN的去除率提高了12%左右，從NO3--N的積累[圖 2(c)]可以看出，蔗糖和檸檬酸三鈉促進(jìn)了異養反硝化反應，使NO3--N的累積量減少，致使系統出水TN濃度降低.

圖 3為最大比厭氧氨氧化速率(SAA)隨有機物濃度的變化曲線(xiàn).在系統中投加不同的有機物，SAA存在一定的差別.投加葡萄糖后SAA迅速下降，當葡萄糖濃度為200 mg˙L-1時(shí)，SAA為0.38 mg˙(g˙h)-1，較不加葡萄糖時(shí)下降了84.2%，葡萄糖對ANAMMOX菌的活性抑制非常明顯.乙酸鈉對ANAMMOX菌的活性有一定促進(jìn)作用，最大時(shí)SAA提高了26.1%，達到2.21 mg˙(g˙h)-1.蔗糖濃度低于40 mg˙L-1時(shí)，對ANAMMOX菌的活性幾乎沒(méi)有影響，保持在相對穩定的1.95 mg˙(g˙h)-1;繼續提高蔗糖濃度系統中有機物對SAA促進(jìn)作用越來(lái)越明顯，當蔗糖濃度為80 mg˙L-1時(shí)，系統SAA提高了25.0%，達到最大的2.45 mg˙(g˙h)-1.少量的檸檬酸三鈉對ANAMMOX菌的活性有少量的促進(jìn)作用，最大時(shí)氨氧化速率提高了9.1%;檸檬酸三鈉濃度超過(guò)80 mg˙L-1時(shí)ANAMMOX菌的活性出現抑制，繼續提高COD濃度，SAA沒(méi)有明顯變化，保持在2.65 mg˙(g˙h)-1左右.乙酸鈉、蔗糖和檸檬酸三鈉在濃度為80 mg˙L-1時(shí)SAA都達到最大，較不加有機物時(shí)分別增加了0.44、0.49和0.25 mg˙(g˙h)-1，而葡萄糖濃度為80 mg˙L-1時(shí)系統中SAA下降了0.67 mg˙(g˙h)-1.不同有機物對ANAMMOX菌的活性影響不一樣，對SAA的促進(jìn)作用具體順序為：蔗糖 > 乙酸鈉 > 檸檬酸三鈉 > 葡萄糖.

圖 3 不同有機物對厭氧氨氧化活性的影響

2.2 不同有機物濃度下的厭氧氨氧化脫氮過(guò)程

2.2.1 葡萄糖作用下的厭氧氨氧化脫氮過(guò)程

葡萄糖對ANAMMOX系統脫氮過(guò)程的影響如圖 4所示.從中可知，在實(shí)驗初始階段(不加有機物)，NH4+-N和NO2--N去除率均高于99%，TN去除率為84%.當葡萄糖濃度為20 mg˙L-1時(shí)，NH4+-N和NO2--N仍有較高的去除率，均高于90%.實(shí)驗初始階段和葡萄糖濃度為20 mg˙L-1時(shí)系統的SAA分別為14.39 mg˙(g˙h)-1和12.44 mg˙(g˙h)-1(圖 3)，少量葡萄糖的加入對系統ANAMMOX菌的活性影響不大.當葡萄糖濃度大于120 mg˙L-1時(shí)NH4+-N、NO2-和TN的去除率明顯下降;當葡糖糖濃度為200 mg˙L-1時(shí)，NH4+-N的平均去除率只有17%, 系統TN去除率不足20%，SAA只有2.30 mg˙(g˙h)-1，ANAMMOX菌降解NH4+-N的總體活性損失接近80%，系統ANAMMOX過(guò)程被嚴重抑制.

圖 4 葡萄糖作用下厭氧氨氧化脫氮過(guò)程

NO2--N和NH4+-N按比例穩定的去除是ANAMMOX工藝穩定運行的關(guān)鍵. 圖 4(e)中，由NO2--N與NH4+-N去除量的比值可知，系統中反應分為兩個(gè)部分：第一個(gè)部分比值先降低后升高并逐漸接近1.32，且隨著(zhù)COD濃度的增加第一部分持續時(shí)間越來(lái)越長(cháng);第二部分比值繼續增大高出理論值的過(guò)程，在此過(guò)程中亞硝酸鹽氮去除量增加或氨氮的去除量減少.而生成的NO3--N與NH4+-N去除量的比值[圖 4(f)]有類(lèi)似的變化趨勢.推測原因可能是系統中存在少量反硝化菌代謝NO3--N生成中間產(chǎn)物NO2--N補充了ANAMMOX的電子受體，從而降低了兩者比例，與此相對應的NO3--N的累積量[圖 4(c)]隨著(zhù)葡糖糖濃度的增加迅速降低.

劉金苓等的研究向培養成熟的自養厭氧氨氧化污泥中添加少量葡萄糖能促進(jìn)NH4+-N和NO2--N的去除.李澤兵等在將異養反硝化菌和厭氧氨氧化菌混合培養過(guò)程中，葡萄糖表現出的最大抑制作用僅為6.49%.楊洋等在厭氧氨氧化系統中分別加入了少量(20 mg˙L-1)和大量(200 mg˙L-1)葡萄糖.結果表明, 少量有機物的加入對污泥的厭氧氨氧化活性影響不大，而大量有機物的加入在明顯抑制其厭氧氨氧化活性的同時(shí), 使污泥表現出較高的反硝化活性.朱靜平等在A(yíng)SBR反應器內研究了有機碳源條件下ANAMMOX反應器中的主要反應，結果表明有機碳源存在的條件下，ANAMMOX反應器內存在著(zhù)自養ANAMMOX反應和異養反硝化反應的競爭，當有機碳源濃度較低時(shí)ANAMMOX反應為主要反應，而隨著(zhù)有機碳源濃度的提高，異養的反硝化菌的競爭優(yōu)勢逐漸提高，反應器內的反硝化反應活性也越高.

在本實(shí)驗中，低濃度葡萄糖(80 mg˙L-1)對系統脫氮性能的影響不大，這可能是由于反應器中的異養反硝化菌數量較少，不能有效地進(jìn)行反硝化作用.而且，當葡糖糖濃度低于80 mg˙L-1時(shí)，NH4+-N和NO2--N按比例穩定的去除，ANAMMOX能穩定運行.當葡萄糖濃度高于80 mg˙L-1時(shí)，兩者比值波動(dòng)較大ANAMMOX運行不穩定.

2.2.2 乙酸鈉作用下的厭氧氨氧化脫氮過(guò)程

乙酸鈉對ANAMMOX系統脫氮過(guò)程的影響如圖 5所示.從中可知，NH4+-N和NO2--N濃度的減少隨時(shí)間變化呈較好的線(xiàn)性關(guān)系.低濃度乙酸鈉(120 mg˙L-1)環(huán)境下NH4--N、NO2--N和TN的去除率逐漸提高.乙酸鈉濃度為120 mg˙L-1時(shí)NH4+-N去除率達到最大的99.1%.不斷提高乙酸鈉濃度的過(guò)程中，NO2--N的降解速率明顯加快，NO3--N的生成量卻逐漸減少，乙酸鈉濃度為120 mg˙L-1時(shí)，反應器中NO3--N的累積量?jì)H有0.07 mg˙L-1;由于NO2--N降解速率加快和NO3--N生成量的減少，TN的降解速率相應地也有所提升，去除率達到最大93%，出水TN的濃度從46.72 mg˙L-1降到13.87 mg˙L-1.當乙酸鈉濃度為200 mg˙L-1時(shí)，NH4+-N的去除率降低為76%，而NO2--N和NO3--N一直保持較高的去除率，但由于出水NH4+-N濃度的提高導致TN的去除率降低至79%.

圖 5 乙酸鈉作用下厭氧氨氧化脫氮過(guò)程

乙酸鈉濃度不同，SAA存在一定差別(圖 3)，系統的SAA分別為1.77、1.69、2.13、2.21、2.08和1.30 mg˙(g˙h)-1.當乙酸鈉濃度為200 mg˙L-1時(shí)，最大比氨氧化速率下降了0.47 mg˙(g˙h)-1，此時(shí)ANAMMOX菌活性被高濃度乙酸鈉抑制，并最終導致TN的去除率下降.實(shí)驗結果顯示，一定濃度的乙酸鈉促進(jìn)了ANAMMOX，隨著(zhù)投加乙酸鈉濃度的增加，反硝化反應不斷加強從而抑制了ANANMMOX反應.

如圖 5(e)所示，NO2--N與NH4+-N去除量的比值先降低后升高，逐漸接近理論值1.32最后又偏離理論值;而NO3--N與NH4+-N的比值也有類(lèi)似的趨勢.隨著(zhù)有機物濃度的提高NO2--N與NH4+-N的比值先降低的過(guò)程漸漸縮短最后大于理論值1.32，相反NO3--N與NH4+-N的比值降低的過(guò)程卻不斷延長(cháng)最后小于理論值0.26.結合系統的脫氮過(guò)程，NH4+-N的降解速率在開(kāi)始2 h內最快，隨著(zhù)反應的進(jìn)行速率逐漸降低;相反地NO2--N的降解速率在開(kāi)始的2 h內比較緩慢然后才逐漸加快.可能的原因是系統中進(jìn)行ANAMMOX的同時(shí)還發(fā)生了異養反硝化反應, 反硝化菌以NO3--N進(jìn)行反硝化生成NO2--N補充了ANAMMOX過(guò)程的電子受體，從而促進(jìn)了ANAMMOX反應.

有研究表明乙酸鹽是可被ANAMMOX菌利用的有機物，可引發(fā)ANAMMOX菌與反硝化菌之間的互生促進(jìn)作用.張少輝等[24]通過(guò)連續流實(shí)驗和血清瓶批次實(shí)驗研究了乙酸鹽條件下的ANAMMOX菌代謝特性，發(fā)現乙酸鹽與NH4+-N的比值對ANAMMOX過(guò)程影響顯著(zhù)：C/N較低時(shí)，乙酸鹽能夠同時(shí)促進(jìn)ANAMMOX和反硝化;C/N較高時(shí)，乙酸鹽強化反硝化過(guò)程明顯.田文婷等[25]比較了5個(gè)不同C/N條件下的脫氮效果，結果發(fā)現，C/N為0.58時(shí)脫氮效果最佳.賴(lài)楊嵐等[26]也發(fā)現，C/N為0.64，TN去除率達到最高.本實(shí)驗在乙酸鈉濃度為120 mg˙L-1，相當于C/N質(zhì)量比為0.6時(shí)，兩種過(guò)程共同作用效果最佳，NH4+-N、NO2--N和TN的去除率分別為96%，100%和93%.乙酸鈉濃度的提高不但未抑制ANAMMOX反應的進(jìn)行，反而促進(jìn)了其對NH4+-N的去除，且在一定范圍內濃度越高促進(jìn)作用越明顯.

2.2.3 蔗糖作用下厭氧氨氧化脫氮過(guò)程

蔗糖對ANAMMOX系統脫氮過(guò)程的影響如圖 6所示.從中可知，蔗糖對系統脫氮性能有一定的促進(jìn)作用，當蔗糖濃度低于120 mg˙L-1時(shí)，NH4+-N、NO2--N和TN的降解速率都呈上升趨勢，去除率分別保持在99%、98%和80%左右.當蔗糖濃度在200 mg˙L-1時(shí)，NH4+-N、NO2--N和TN的降解速率開(kāi)始下降，此時(shí)，ANAMMOX菌活性開(kāi)始出現抑制，系統脫氮性能也開(kāi)始降低.隨著(zhù)蔗糖濃度的提高，反應器中NO3--N的濃度不斷減少，NO2--N與NH4+-N的比值也低于理論值，反硝化反應逐漸增強.

圖 6 蔗糖作用下厭氧氨氧化脫氮過(guò)程

從圖 6(e)、6(f)中可以看出當蔗糖濃度大于40 mg˙L-1時(shí)，NO2--N與NH4+-N去除量的比值先升高后降低最后接近理論值，而NO3--N生成量與NH4+-N去除量的比值正好相反先降低后升高然后逐漸接近于理論值，而且NO2--N與NH4+-N的比值先升高或NO3--N與NH4+-N的比值先降低的過(guò)程隨著(zhù)蔗糖濃度的升高逐漸變短.這一過(guò)程與之前葡萄糖和乙酸鈉不同，可能是因為蔗糖更容易被反硝化菌代謝.隨著(zhù)反應的進(jìn)行，系統中有機物被消耗，反硝化作用受到抑制，NO2--N去除量/NH4+-N去除量與NO3--N產(chǎn)生量/NH4+-N去除量的值逐漸接近理論值.

2.2.4 檸檬酸三鈉作用下厭氧氨氧化脫氮過(guò)程

圖 7所示為檸檬酸三鈉對ANAMMOX系統脫氮過(guò)程的影響.檸檬酸三鈉作為有機碳源時(shí)系統能穩定運行.檸檬酸三鈉濃度小于200 mg˙L-1時(shí)，其對系統脫氮性能幾乎不產(chǎn)生影響.當檸檬酸三鈉濃度為120 mg˙L-1時(shí)，出水TN濃度只有4.36 mg˙L-1，TN去除率達到最高的95%.當檸檬酸三鈉濃度為200 mg˙L-1時(shí)系統脫氮性能下降，此時(shí)，NH4+-N、NO2--N和TN的去除率雖然沒(méi)有明顯變化，但可以看出NH4+-N、NO2--N和TN的去除速率明顯下降.

圖 7 檸檬酸三鈉作用下厭氧氨氧化脫氮過(guò)程

反應開(kāi)始時(shí)系統中NH4+-N降解速率相對較高，同時(shí)NO2--N與NH4+-N比值低于理論值1.32[圖 7(e)]，這是因為檸檬酸三鈉促進(jìn)了ANAMMOX反應.從圖 3中也可以看出檸檬酸三鈉濃度小于80 mg˙L-1時(shí)，系統中SAA是逐漸升高的過(guò)程.當檸檬酸三鈉濃度大于80 mg˙L-1時(shí)，系統中的NO3--N累積量逐漸減少，NO3--N與NH4+-N的比值也低于理論值0.26，此時(shí)系統中反硝化反應增強并抑制ANAMMOX菌的活性，SAA開(kāi)始下降. Kartal等揭示了在小分子有機酸存在條件下ANAMMOX的代謝途徑具有多樣性.本實(shí)驗所用ANAMMOX菌在乙酸鈉存在時(shí)活性最大上升了26.1%，而檸檬酸三鈉存在時(shí)活性最大上升了9.1%.

2.3 有機碳源對厭氧氨氧化系統脫氮效能(NRR)的影響

反應中不同種類(lèi)、不同濃度的有機物與容積基質(zhì)氮去除速率的關(guān)系如圖 8所示.低濃度葡萄糖(20 mg˙L-1)對系統NRR影響較小;隨著(zhù)葡萄糖濃度逐漸增加，系統NRR迅速下降，當葡萄糖濃度為200 mg˙L-1時(shí)NRR只有0.17 kg˙(m3˙d)-1，下降了72.9%，葡萄糖對系統脫氮效能影響較大.系統對乙酸鈉有一段時(shí)間的適應期，在此期間系統的NRR基本維持在0.60 kg˙(m3˙d)-1;當乙酸鈉濃度為40 mg˙L-1時(shí)，NRR達到最大的0.69 kg˙(m3˙d)-1，提高了13.2%，此階段乙酸鈉促進(jìn)ANAMMOX系統的脫氮效能.蔗糖對系統脫氮效能的影響比較明顯，當蔗糖濃度為120 mg˙L-1時(shí)，系統NRR達到最大的0.78 kg˙(m3˙d)-1，較空白提高了30.7%;繼續增加蔗糖濃度時(shí)，系統NRR開(kāi)始下降，蔗糖濃度為200 mg˙L-1時(shí)，NRR僅有0.48 kg˙(m3˙d)-1.檸檬酸三鈉對系統脫氮效能影響相對較小，當檸檬酸三鈉濃度為20 mg˙L-1時(shí)有一定程度的促進(jìn)，NRR從0.79 kg˙(m3˙d)-1增加到0.80 kg˙(m3˙d)-1;隨著(zhù)檸檬酸三鈉濃度的上升系統NRR趨于平緩，穩定在0.7 kg˙(m3˙d)-1左右.從圖 8中可以看出不同有機物對系統的脫氮效能的影響：葡萄糖 > 蔗糖 > 乙酸鈉 > 檸檬酸三鈉.柴油發(fā)電機組

圖 8 有機物對厭氧氨氧化脫氮效能的影響

2.4 有機碳源作用下厭氧氨氧化系統pH的變化

圖 9給出了不同有機物作用下ANAMMOX過(guò)程中的pH值變化曲線(xiàn).不依賴(lài)于有機物種類(lèi)，隨著(zhù)反應的進(jìn)行，系統pH值不斷上升.隨著(zhù)葡萄糖濃度的增加，ANAMMOX被抑制，反應器中pH值的增量逐漸減小.投加檸檬酸三鈉的反應器中pH值增量幾乎不變，有機物對ANAMMOX影響較小.而有機物濃度高于120 mg˙L-1時(shí)，投加乙酸鈉和蔗糖的反應器中pH值迅速升高.乙酸鈉和蔗糖濃度達到200 mg˙L-1時(shí)，反應器出水pH值分別高達8.5和8.8，這是由于A(yíng)NAMMOX與反硝化共同作用的結果.此時(shí)，反應器中ANAMMOX過(guò)程出現抑制現象.

圖 9 不同有機物作用下厭氧氨氧化系統pH值的變化曲線(xiàn)

ANAMMOX及異養反硝化過(guò)程都是耗酸反應，最終導致pH值升高.當系統反應結束時(shí)，pH值變化曲線(xiàn)出現折點(diǎn)a[圖 9(b)]，a點(diǎn)恰好為圖 5(a)、5(b)中NH4+-N和NO2--N消耗殆盡的點(diǎn).而在此之前，pH值變化曲線(xiàn)上出現了一個(gè)拐點(diǎn)b，此點(diǎn)出現時(shí)NO3--N累積量減少[圖 5(c)]，系統內反硝化是以亞硝酸鹽為電子受體，由于亞硝酸鹽型反硝化速度比硝酸鹽型反硝化要快，所以此階段pH值升高速度較前階段變快，使pH值變化曲線(xiàn)斜率增加. ANAMMOX反應的最適pH值范圍為7.8~8.1，高pH值條件下，反應器中游離氨濃度的增加會(huì )抑制ANAMMOX菌的活性.具體參見(jiàn)污水寶商城資料或http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

3 結論

(1) 當葡萄糖濃度為200 mg˙L-1時(shí)，厭氧氨氧化活性下降84.2%;當乙酸鈉濃度低于120 mg˙L-1時(shí)不但不會(huì )抑制厭氧氨氧化菌的活性，還在一定程度上促進(jìn)了厭氧氨氧化反應的進(jìn)行;蔗糖對厭氧氨氧化的促進(jìn)作用與乙酸鈉類(lèi)似，當濃度為80 mg˙L-1時(shí)，最大比厭氧氨氧化速率提高了25.0%;檸檬酸三鈉對厭氧氨氧化反應幾乎沒(méi)有影響.

(2) 有機碳源對厭氧氨氧化的促進(jìn)作用由大到小為：蔗糖>乙酸鈉>檸檬酸三鈉>葡萄糖.有機碳源作用下，厭氧氨氧化反應可協(xié)同反硝化反應去除系統中的硝態(tài)氮，提高了系統總氮的去除率.