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厌氧氨氧化生物脱氮工艺具有耗能低、无需有机碳源的优点。然而,将厌氧氨氧化工艺应用于实际工程仍需解决厌氧氨氧化反应器启动阶段耗时长,反应器在面对进水水质冲击时如何恢复脱氮能力,出水硝氮含量过高等问题。本课题以UASB反应器启动厌氧氨氧化反应器为基础,对影响厌氧氨氧化反应器的因素进行了研究。实验获得如下结果:(1)在有效体积6.3L的上流式反应器中接种4L具有脱氮除磷能力的城市污水厂(倒置的A2O工艺)的回流污泥,控制反应器的pH=7.6±0.2,HRT=1d,内循环回流比为200%,进水硝氮70mg/L,COD=200mg/L,进行反硝化菌的富集培养,6d后反应器对硝氮的去除率即可稳定在80%左右。(2)以反硝化污泥为种泥,控制pH=7.3±0.2,HRT=1d,回流比为500%,温度为32±2℃,逐步将进水氨氮、亚硝氮浓度提高(从70mg/L,34天,到140mg/L,18天,到210mg/L,11天,到420mg/L,7天)。经过75d的运行在进水NH4+-N和NO2--N分别为405.23mg/L、488.24mg/L时,成功实现了厌氧氨氧化去除80.00%、95.22%的氨氮和亚硝氮。反应器进水氮素负荷最后达到1.05kg-N(/d·m3),去除负荷可达0.93kg-N/(d·m3)。与其他研究报道的启动方法相比,,本次启动过程中的迟滞阶段时间较短,主要要归功于采取反硝化菌富集污泥为种泥的启动策略。(3)两次模拟进水基质负荷冲击试验研究表明,反应器进水中的亚硝氮阈值在550-620mg/L之间。厌氧氨氧化菌在受到亚硝氮冲击后,活性会降低,失去脱氮能力。分别利用降低进水亚硝氮浓度在140mg/L和将进水亚硝氮浓度降低一半同时投加盐酸羟胺的方法对反应器的活性恢复试验。结果表明,两种方法都能够使反应器恢复脱氮性能,但前一种方法所用的时间更短。(4)将反应器的HRT由2d逐步缩小到0.3d,反应器的氮素负荷达到了2.0kg-N/(d·m3),去除负荷为1.57kg-N/(d·m3)。随着HRT的减小,反应器对氮素的去除率逐渐降低。(5)调整反应器进水中NO2--N/NH4+-N的比例由1.0经1.2、1.4到1.6,反应器内的厌氧氨氧化反应逐步增强;在亚硝氮过量的情况下,厌氧氨氧化菌的活性保持在较高的状态,反应器内的反硝化反应对亚硝氮的竞争能力则降低了。(6)向反应器进水中投加0.15g/L和0.2g/L的葡萄糖,反应器对氨氮的去除率提高了19%和26%,亚硝氮的去除率提高了6%和9%,反应器的出水中硝氮比进水中硝氮减少了14mg/L和18mg/L。这表明,厌氧氨氧化反应器内一直是存在普通反硝化菌的,只是因碳源不足,其的活性一直处在被抑制的状态。