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亚硝化反应作为亚硝化-厌氧氨氧化(PN-Anammox)联合工艺的起始步骤和限速步骤制约着PN-Anammox的脱氮效率,其稳定运行及其出水中NO2--N与NH4+-N的比例是联合工艺的关键。要在硝化过程中实现积累亚硝酸盐,关键在于抑制亚硝酸氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB),促使氨氧化菌(ammonium-oxidizing bacteria,AOB)的优势生长,最终淘汰NOB和富集AOB,从而将硝化反应过程控制在亚硝酸阶段。本研究以实现匹配厌氧氨氧化的稳定亚硝化为主线,以人工配制的高氨氮废水为对象,采用连续进水间歇排水(Feed-batch)方式的SBR反应器,在游离氨(FA)和DO(SBR1)及游离亚硝酸(FNA)和DO(SBR2)的不同双重抑制策略下均成功地实现了亚硝化的启动及稳定运行;同时,采用氧利用速率法对反应器中活性污泥的硝化活性进行了测定,采用荧光原位杂交技术(FISH)对反应器的活性污泥中AOB和NOB种群及数量变化进行了测定,并对两种策略下实现亚硝化的异同进行比较分析。主要结论如下:(1)SBR1反应器中,在温度为35±1℃,进水氨氮浓度1000 mg/L(负荷1kg/m3·d),p H为8.0左右和溶解氧为0.51mg/L条件下,通过游离氨(FA)和DO的双重抑制,得到了稳定的亚硝酸盐积累。反应器中污泥亚硝酸盐氧化速率由28.16mg NO2--N/g MLVSS·h降到0.3mg NO2--N/g MLVSS·h以下;反应器出水NO2--N平均浓度为466.45mg/L,NO2--N/NH4+-N接近1,NO3--N浓度低于20mg/L,满足厌氧氨氧化(ANAMMOX)的进水基质要求;FISH结果表明富集培养阶段AOB和NOB的优势种属由亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)及硝化螺旋菌属(Nitrospira)转变为Nitrosomonas及硝化杆菌属(Nitrobacter);抑制阶段Nitrobacter逐渐被淘汰,最终反应器中硝化菌以Nitrosomonas为主,从微生物学角度佐证了亚硝化的稳定运行。(2)SBR2反应器中,在温度为35±1℃,进水氨氮浓度1000 mg/L(负荷1kg/m3·d),p H为7.0左右和溶解氧为0.51mg/L条件下,通过游离亚硝酸(FNA)和DO的双重抑制,实现了稳定的亚硝酸盐积累。污泥亚硝酸盐氧化速率由12.37mg NO2--N/g MLVSS·h降到0.1mg NO2--N/g MLVSS·h以下;反应器出水NO2--N平均浓度为519.88mg/L,NO2--N/NH4+-N接近1.07,NO3--N浓度低于15mg/L,满足厌氧氨氧化(ANAMMOX)的进水基质要求;FISH结果显示富集培养阶段AOB和NOB的优势种属由亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)及硝化螺旋菌属(Nitrospira)转变为Nitrosomonas及硝化杆菌属(Nitrobacter),抑制阶段Nitrobacter逐渐被淘汰,最终反应器中硝化菌以Nitrosomonas为主。对比分析两种不同策略下实现亚硝化过程的特征参数,结果表明抑制NOB的过程中,SBR1中AOB活性也受到部分抑制,而SBR2中AOB则保持着较高的生物活性。相较而言,FNA和DO控制策略下实现的亚硝化具有历时较短、生物活性高和运行稳定的特点,更适用亚硝化的稳定实现及运行。