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抗生素生产废水微生物抑制性强,氨氮和总氮浓度高,该类废水脱氮处理技术难度和经济成本都很高,给生产企业带来了巨大压力。短程硝化-厌氧氨氧化(Partial nitrification-Anammox,PN/A)工艺是一种新型脱氮工艺,与传统脱氮处理工艺相比,具有脱氮效率高、节能、经济等优点,在工业废水脱氮处理中应用潜力大。本研究以实验室规模两段式PN/A工艺装置为对象,研究了该试验装置在以模拟废水快速启动过程中的运行参数变化和在林可霉素实际生产废水脱氮过程中的运行性能,并通过16S r RNA扩增子测序技术分析了试验装置中微生物多样性及菌群结构变化。本研究主要结果如下:(1)模拟废水启动阶段,PN反应器接种宁夏某制药企业污水站好氧活性污泥,调试运行73天实现进水NH4+-N负荷(Ammonia nitrogen loading rate,ANLR)为0.42 kg NH4+-N/(m3·d),亚硝态氮积累率(Nitrite accumulation rate,NAR)为96.43%,氨氮去除率(Ammonia nitrogen removal efficiency,ANRE)为50.95%,NO2--Nef/NH4+-Nef值为1.0;Anammox反应器接种开封某淀粉厂污水站UASB反应器厌氧颗粒污泥,调试运行73天实现进水总氮负荷(Total nitrogen loading rate,TNLR)为0.13 kg N/(m3·d),ANRE为90.51%,总脱氮效率(Total nitrogen removal efficiency,TNRE)达到90.63%,NO2--Nr/NH4+-Nr值为1.14,NO3--Np/NH4+-Nr为0.09。(2)实际废水运行阶段,利用两段式PN/A工艺处理某企业林可霉素生产废水处理站厌氧反应器出水,总计运行116天。PN反应器进水NH4+-N浓度为400.0 mg/L左右,TNLR达到0.73 kg N/(m3·d),ANLR达到0.70 kg NH4+-N/(m3·d),ANRE及NAR平均值分别为52.31%和97.40%,NO2--Nef/NH4+-Nef平均值为1.09;Anammox反应器TNLR为0.71 kg N/(m3·d),总氮去除率(Total nitrogen removal rate,TNRR)为0.62 kg N/(m3·d),ANRE、NNRE和TNRE平均值分别为85.60%、98.21%和87.96%,NO2--Nr/NH4+-Nr平均值为1.31,NO3--Np/NH4+-Nr平均值为0.10,两段式PN/A工艺处理林可霉素生产废水运行性能稳定。(3)两段式PN/A工艺处理林可霉素生产废水阶段,PN反应器进出水COD浓度平均值分别为1274.57 mg/L和747.74 mg/L,Anammox反应器出水COD浓度平均值为650.57 mg/L。PN反应器去除了废水中大部分COD,占COD总去除量的84.43%,降低了有机物对Anammox反应器中An AOB的影响。废水中可降解COD被反硝化细菌利用而发生反硝化作用,反硝化与厌氧氨氧化的协同作用使TN去除率稳定在85%~87%左右,出水NO3-N浓度平均值为15.65mg/L,远小于厌氧氨氧化反应出水NO3-N理论浓度。实际废水运行过程中,PN及Anammox反应器内FA和FNA浓度均处于较低水平,未对AOB和An AOB产生抑制作用,两段式PN/A工艺运行性能理想。(4)16S r RNA扩增子测序分析结果表明,各阶段微生物多样性发生变化且相似性较低。较之接种污泥,PN反应器AOB所属变形菌门(Proteobacteria)相对丰度由17.00%提高至63.38%,Anammox反应器An AOB所属浮霉菌门(Planctomycetes)相对丰度由1.66%提高至18.50%。在林可霉素实际废水运行后期,PN反应器中变形菌门(Proteobacteria)相对丰度降至58.85%,但仍是反应器内的优势菌门;Anammox反应器中浮霉菌门(Planctomycetes)相对丰度降至12.57%。Anammox反应器污泥中An AOB属为Candidatus_Brocadia和Candidatus_Kuenenia,其在污泥中的综合相对丰度由0.03%提高至1.68%后降至1.04%,Candidatus_Kuenenia是Anammox反应器内主要的An AOB属。