自ANAMMOX被發(fā)現(xiàn)以來(lái)[1]，各國(guó)研究者對(duì)其進(jìn)行了多方面的深入研究，目前取得了一系列的成果. 研究表明厭氧氨氧化菌具有生長(zhǎng)緩慢[2]、 對(duì)環(huán)境要求苛刻[3]、 需要嚴(yán)格厭氧[4]等特性. 厭氧氨氧化菌能否富集、 厭氧氨氧化污泥的馴化和厭氧氨氧化反應(yīng)能否快速啟動(dòng)并高效平穩(wěn)運(yùn)行，與所采用的反應(yīng)器類(lèi)型和工藝操作方式直接相關(guān)[5]，因此選擇的反應(yīng)器非常重要. 國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用了多種反應(yīng)器進(jìn)行厭氧氨氧化研究，主要有序批式反應(yīng)器(SBR)[6]、 升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)[7]、 推流式反應(yīng)器[8]、 厭氧序批式反應(yīng)器(ASBR)[9]、 氣提式反應(yīng)器[10]、 (EGSB)[11]、 固定床反應(yīng)器(FBR)[12]等，均實(shí)現(xiàn)了厭氧氨氧化，但厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)應(yīng)用厭氧氨氧化甚少報(bào)道[13].

　　盡管厭氧氨氧化為新型的脫氮新技術(shù)，具有良好的應(yīng)用前景，但是以往主要對(duì)高氨氮、 低碳氮比模擬無(wú)機(jī)廢水的理論進(jìn)行研究，導(dǎo)致應(yīng)用范圍窄. 厭氧氨氧化工藝的應(yīng)用早期多集中在高濃度氨氮廢水的處理上，主要包括消化污泥上清液[14]、 焦化廢水[15]、 豬場(chǎng)廢水[16]和垃圾滲濾液[17],對(duì)低濃度氨氮廢水的處理和碳氮比較高的廢水處理報(bào)道不多. 近年來(lái)，隨著厭氧氨氧化研究的深入，厭氧氨氧化工藝逐漸應(yīng)用于魚(yú)肉罐頭加工廢水[18]、 制藥廢水[19]、 石化廢水[20]、 光電工業(yè)廢水[21]、 溫室甲魚(yú)養(yǎng)殖廢水[22]、 低濃度生活污水[7]等多種廢水的處理，取得了較滿(mǎn)意的效果. 但到目前為止，尚未有厭氧氨氧化工藝應(yīng)用于制革廢水的報(bào)道.

　　以往的研究發(fā)現(xiàn)，影響厭氧氨氧化的因素主要包括溶解氧[2]、 pH值[2,23]、 溫度[24]、 有機(jī)物濃度[25,26]、 高濃度氨和亞硝酸鹽[27]、 有毒有害物質(zhì)[28]等. 但如何優(yōu)化值得深入研究.

　　本研究利用新型高效厭氧反應(yīng)器ABR進(jìn)行厭氧氨氧化研究，首次應(yīng)用于制革廢水處理中，以期為ABR厭氧氨氧化反應(yīng)器處理制革廢水工藝提供技術(shù)參考. 1 材料與方法 1.1 材料 1.1.1 試驗(yàn)裝置

　　本試驗(yàn)采用ABR小試裝置. ABR反應(yīng)器中每個(gè)隔室長(zhǎng)100 mm，寬150 mm，高300 mm，有效容積3.6 L. 根據(jù)需要使用4~6個(gè)隔室，本試驗(yàn)中使用了4個(gè)隔室(見(jiàn)圖 1). 避光并在室溫(25~30℃)的條件下馴化和運(yùn)行.

　　圖 1 ABR厭氧氨氧化試驗(yàn)工藝流程示意

　　1.1.2 接種污泥

　　厭氧氨氧化接種污泥由取自處理高濃度氨氮污水的厭氧污泥與河涌底泥混合而成，污泥床約占反應(yīng)器容積的60%. 1.1.3 試驗(yàn)用水

　　(1)模擬廢水

　　反應(yīng)器污泥厭氧氨氧化在馴化階段和啟動(dòng)期間試驗(yàn)用水為人工配制的模擬廢水，模擬廢水成分參考文獻(xiàn)[29]，其組成(mg ·L-1)為：NaHCO31 250,MgSO4 ·7H2O 300,CaCl2 ·2H2O 180,KH2PO4 27. 微量元素溶液Ⅰ1 mL ·L-1,微量元素溶液Ⅱ1 mL ·L-1,NH4+-N和NO2--N分別以NH4Cl 和NaNO2 提供，按需配置. 其中微量元素溶液Ⅰ(mg ·L-1)的組成為：EDTA 5000，F(xiàn)eSO4 ·7H2O 5000; 微量元素溶液Ⅱ(mg ·L-1)的組成為：ZnSO4 ·7H2O 430，CoCl2 ·6H2O 240，MnCl2 ·4H2O 990,CuSO4 ·5H2O 250,NiCl2 ·6H2O 190,H3BO 314.

　　(2)制革廢水水質(zhì)

　　厭氧氨氧化啟動(dòng)后，采用制革廢水進(jìn)行試驗(yàn). 2種廢水用于本試驗(yàn)：取自經(jīng)物理化學(xué)方法處理的制革廠(chǎng)廢水和經(jīng)小試生化處理裝置(依次為UASB脫硫、 小試ABR脫色降解和微曝氣)處理的制革廠(chǎng)廢水，水質(zhì)情況如表 1所示.

　　表 1 制革廢水水質(zhì)

　　1.2 試驗(yàn)方法

　　1.2.1 水質(zhì)分析方法

　　pH采用3210手提式pH測(cè)定儀(德國(guó)WTW公司)測(cè)定，NH4+-N采用納氏試劑分光光度法，NO2--N采用N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法，COD采用重鉻酸鉀法[30]. 1.2.2 反應(yīng)器污泥的馴化和厭氧氨氧化的啟動(dòng)

　　反應(yīng)器污泥馴化階段采用逐步提高負(fù)荷的運(yùn)行方法進(jìn)行：固定適宜的進(jìn)水基質(zhì)濃度，采用縮短水力停留時(shí)間 (HRT) 的方式提高反應(yīng)器氮容積負(fù)荷. 每次縮短HRT，監(jiān)測(cè)NH4+-N、NO2--N濃度以及pH值，根據(jù)NH4+-N、NO2--N濃度的去除率、pH值的變化、污泥情況等指標(biāo)來(lái)決定下一個(gè)運(yùn)行時(shí)間. 1.2.3 制革廢水對(duì)厭氧氨氧化ABR反應(yīng)器的沖擊影響試驗(yàn)

　　取經(jīng)小試UASB脫硫、 小試ABR脫色降解、 微曝氣后的制革廠(chǎng)廢水出水混合人工配制的模擬廢水配成進(jìn)水和制革廠(chǎng)廢水(未經(jīng)生化處理，按比例加入NaNO2)，采用逐漸增加制革廢水含量(提高廢水濃度)的方式來(lái)馴化和試驗(yàn)制革廢水對(duì)厭氧氨氧化ABR反應(yīng)器的沖擊影響. 1.2.4 ABR污泥的厭氧氨氧化活性恢復(fù)

　　用模擬配水按1.2.2節(jié)的方法對(duì)ABR的厭氧氨氧化功能進(jìn)行活性恢復(fù). 活性恢復(fù)后采用人工配制的模擬配水與經(jīng)亞硝化過(guò)程處理后的制革廢水混合水作為厭氧氨氧化ABR的進(jìn)水，采取固定水力停留時(shí)間，逐步提高負(fù)荷的方法進(jìn)行重新馴化. 1.2.5 厭氧氨氧化ABR處理制革廢水效果的影響因素研究

　　考察不同水力停留時(shí)間、 基質(zhì)濃度對(duì)厭氧氨氧化ABR處理效果的影響. 1.2.6 污泥樣品掃描電鏡觀(guān)察

　　制樣步驟：3%戊二醛固定，經(jīng)30%、 50%、 70%、 90%、 100%乙醇逐級(jí)脫水后，乙酸異戊酯置換2次，臨界點(diǎn)干燥，貼臺(tái)，噴金.

　　電鏡觀(guān)察和拍照：采用日立S-3000N掃描電鏡觀(guān)察樣品并拍照. 1.2.7 熒光原位雜交分析

　　采用Amx820探針(AAAACCCCTCTACTTAG TGCCC)進(jìn)行FISH 試驗(yàn)[31]. 樣品固定和雜交按參考文獻(xiàn)[32]進(jìn)行. 用Leica DM RA2熒光顯微鏡進(jìn)行原始熒光圖像的采集，Leica CW4000 FISH軟件進(jìn)行熒光圖像的合成后，使用Leica QS00IW 圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行分析. 通過(guò)其熒光雜交面積與通用熒光探針雜交面積的比較，計(jì)算目標(biāo)微生物的相對(duì)豐度.

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 反應(yīng)器污泥的馴化和厭氧氨氧化的啟動(dòng)

　　為富集厭氧氨氧化細(xì)菌，首先采用模擬廢水對(duì)反應(yīng)器污泥進(jìn)行馴化. 反應(yīng)器污泥的馴化和厭氧氨氧化的啟動(dòng)初期，反應(yīng)器運(yùn)行的HRT為48 h，進(jìn)水NH4+-N濃度約為20 mg ·L-1，平均容積負(fù)荷為0.010 kg ·(m3 ·d)-1. 該階段反應(yīng)器NH4+-N去除率甚低，NO2--N的去除率約為50%; 系統(tǒng)運(yùn)行不太穩(wěn)定，發(fā)生跑泥現(xiàn)象，出水混濁. 經(jīng)過(guò)30 d的運(yùn)行，反應(yīng)器NH4+-N去除率逐漸提高，出現(xiàn)厭氧氨氧化活性并逐步提高，污泥流失現(xiàn)象減少至消失. 隨著馴化進(jìn)程的延續(xù)，反應(yīng)器NH4+-N和NO2--N的去除率穩(wěn)步上升. 將NH4+-N和NO2--N容積負(fù)荷分別提高到0.040 kg ·(m3 ·d)-1和0.037 g ·(m3 ·d)-1 時(shí)，從圖 2可以看出，NH4+-N去除率為54.7%~83.6%，平均為70.1%，NO2--N去除率為83.2%~99.2%，平均為90.1%，NH4+-N與NO2--N的去除量之比為1 ∶1.15. 該階段出水清澈. 從反應(yīng)器內(nèi)取出污泥進(jìn)行觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)具有明顯特征的顆粒污泥，污泥顏色也從黑色轉(zhuǎn)變?yōu)樽丶t色或紅色，這與文獻(xiàn)[8,29,33]觀(guān)察到的厭氧氨氧化污泥顏色相似. 同時(shí)出水pH值高于進(jìn)水(見(jiàn)圖 3). 綜合該階段的ABR反應(yīng)器的處理效果、 NH4+-N與NO2--N的去除量之比、 厭氧氨氧化污泥顏色特征和進(jìn)出水pH值，表明厭氧氨氧化ABR已啟動(dòng).

　　圖 2 厭氧氨氧化啟動(dòng)過(guò)程中NH4+-N和NO2--N去除效果曲線(xiàn)

　　圖 3 厭氧氨氧化啟動(dòng)過(guò)程中ABR反應(yīng)器進(jìn)出水pH值的情況

　　2.2 厭氧氨氧化ABR處理制革廢水的研究 2.2.1 制革廢水對(duì)厭氧氨氧化ABR反應(yīng)器的沖擊影響試驗(yàn)

　　模擬廢水厭氧氨氧化ABR啟動(dòng)成功后，采用逐步提高廢水的濃度的方法對(duì)經(jīng)過(guò)脫硫、 脫色段和微曝氣生化處理過(guò)的制革廢水進(jìn)行馴化和處理. 厭氧氨氧化ABR反應(yīng)器處理低濃度的制革廢水時(shí)，廢水中的COD和NH4+-N的去除率維持較高的水平. 隨著廢水濃度的提高，反應(yīng)器對(duì)COD和NH4+-N的處理效果逐漸下降，到第7 d時(shí)， 當(dāng)采用100%的制革廢水(未經(jīng)脫硫、 脫色段生化處理過(guò)的制革廢水)為進(jìn)水時(shí)，其出水變得混濁，反應(yīng)器失去厭氧氨氧化作用. 盡管如此，在提高廢水的濃度的過(guò)程中，反應(yīng)器對(duì)NO2--N的去除率維持在80%以上的較高水平(圖 4).

　　圖 4 制革廢水對(duì)厭氧氨氧化ABR反應(yīng)器沖擊影響試驗(yàn)

　　2.2.2 厭氧氨氧化ABR的活性恢復(fù)

　　輸入不含有機(jī)物的模擬廢水，對(duì)厭氧氨氧化ABR進(jìn)行活性恢復(fù)，經(jīng)過(guò)20 d的持續(xù)運(yùn)行，ABR的厭氧氨氧化活性恢復(fù)正常，NH4+-N和NO2--N的去除率均達(dá)到90%以上. 該過(guò)程呈現(xiàn)出與厭氧氨氧化馴化時(shí)類(lèi)似的規(guī)律，但厭氧氨氧化活性恢復(fù)所需時(shí)間大大縮短(見(jiàn)圖 5).

　　圖 5 去除NH4+-N和NO2--N的ABR厭氧氨氧化活性恢復(fù)過(guò)程

　　根據(jù)上述的試驗(yàn)結(jié)果，采用人工配制的模擬廢水與經(jīng)亞硝化過(guò)程處理后的制革廢水混合水作為厭氧氨氧化ABR的進(jìn)水，采取固定水力停留時(shí)間，逐步提高負(fù)荷的方法重新進(jìn)行馴化. 經(jīng)過(guò)14 d的馴化，成功啟動(dòng)實(shí)際制革廢水厭氧氨氧化的脫氮處理. 從圖 6可以看出，厭氧氨氧化ABR的處理效果穩(wěn)定，NH4+-N的去除率達(dá)到74.4%~93.1%.

　　圖 6 以制革廢水馴化反應(yīng)器污泥的過(guò)程中NH4+-N的去除效果

　　2.2.3 厭氧氨氧化ABR處理效果的影響因素研究

　　從厭氧氨氧化ABR實(shí)際應(yīng)用于制革廢水處理出發(fā)，本試驗(yàn)的目的是使啟動(dòng)的厭氧氨氧化ABR穩(wěn)定和有效地運(yùn)行. 其中HRT和基質(zhì)濃度是影響厭氧氨氧化的重要因素，考察不同水力停留時(shí)間、 基質(zhì)濃度對(duì)厭氧氨氧化ABR處理效果的影響，以確定合適的HRT和基質(zhì)濃度.

　　采用在保持NH4+-N和NO2--N濃度不變的情況下，逐步縮短HRT、 提高水力負(fù)荷的方法，研究NH4+-N去除情況，結(jié)果如圖 7(a)所示. 由圖 7(a)可以看出，HRT由24 h縮短為12 h時(shí)，NH4+-N的去 除率達(dá)80%以上; HRT縮短至6 h時(shí)，NH4+-N的去 除率顯著下降為50%，故合適的HRT為12 h.

　　圖 7 HRT和 NH4+-N濃度對(duì)ABR厭氧氨氧化的影響

　　采用固定HRT，保持反應(yīng)器的容積負(fù)荷，提高NH4+-N濃度的條件下研究其對(duì)反應(yīng)器的處理效果，結(jié)果見(jiàn)圖 7(b). 在HRT為12 h的條件下，當(dāng)進(jìn)水NH4+-N為40 mg ·L-1時(shí)，NH4+-N去除率為85.5%，當(dāng)進(jìn)水NH4+-N提高到80 mg ·L-1時(shí)，NH4+-N去除率下降到76.8%，仍然處于較好的狀態(tài). 2.2.4 厭氧氨氧化ABR處理制革廢水效果

　　根據(jù)2.2.3節(jié)的結(jié)果優(yōu)化了試驗(yàn)條件，應(yīng)用厭氧氨氧化ABR處理制革廢水，結(jié)果表明：厭氧氨氧化ABR進(jìn)水NH4+-N為25.0~76.2mg ·L-1，NH4+-N容積負(fù)荷為0.05~0.15 kg ·(m3 ·d)-1 時(shí)，出水NH4+-N為0.20~7.12 mg ·L-1，去除率達(dá)90.8%~99.6% [見(jiàn)圖 8(a)]. 在去除NH4+-N的同時(shí)，COD去除效果也同樣穩(wěn)定. 當(dāng)進(jìn)水COD為131~237 mg ·L-1時(shí)，出水COD為35.1~69.2 mg ·L-1，去除率達(dá)66.9%~74.7% [見(jiàn)圖 8(b)].

　　圖 8 ABR厭氧氨氧化反應(yīng)器對(duì)NH4+-N和COD的處理效果

　　2.3 顆粒污泥的特征

　　從處理制革廢水效果穩(wěn)定期(第66 d)的反應(yīng)器中取出污泥，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)大量外表呈棕紅色或棕黃色至紅色、 顆粒粒徑以2~3 mm為主的顆粒污泥(見(jiàn)圖 9). 從圖 9可以看見(jiàn)，第1隔室、 第2隔室的顆粒污泥呈棕紅色或棕黃色，而第3隔室、 第4隔室的顆粒污泥明顯比第1、 第2隔室的顏色要深，呈棕紅色或棕黃色，部分顆粒污泥呈紅色. 各隔室的顆粒污泥其粒徑大小沒(méi)有明顯的區(qū)別.

　　圖 9 厭氧氨氧化顆粒污泥的實(shí)物

　　為了解顆粒污泥中厭氧氨氧化微生物的形態(tài)特征，采用電鏡掃描觀(guān)察厭氧氨氧化顆粒污泥. 從圖 10可以看出，培養(yǎng)出的厭氧氨氧化顆粒污泥中以絲狀菌和球狀菌為主，也存在部分桿狀菌. 其中球狀菌菌體呈不規(guī)則橢球形，簇生，其大小<1 μm，并且出現(xiàn)顆�；�. 這些都與典型的厭氧氨氧化菌形態(tài)相似. 有些菌體表面覆蓋著黏性物質(zhì)，推測(cè)是厭氧氨氧化細(xì)菌在代謝過(guò)程中分泌的胞外多聚物. 此外可觀(guān)察到顆粒污泥表面有大量菌絲存在.

　　圖 10 厭氧氨氧化顆粒污泥的電鏡照片

　　2.4 熒光原位雜交分析污泥中的厭氧氨氧化細(xì)菌

　　在采用電鏡掃描觀(guān)察厭氧氨氧化顆粒污泥的同時(shí)，對(duì)厭氧氨氧化污泥樣進(jìn)行熒光原位雜交分析，結(jié)果見(jiàn)圖 11，厭氧氨氧化的效率逐漸提高，厭氧氨氧化菌的豐度在此過(guò)程中出現(xiàn)不同程度的增加，探針Amx820檢測(cè)到4個(gè)隔室的厭氧氨氧化菌豐度分別為9%、 8%、 12%和30%，其中第1隔室、 第2隔室厭氧氨氧化菌有所增加，第3隔室、 特別是第4隔室厭氧氨氧化菌的數(shù)量明顯增多，所占比例增大. 這一分布規(guī)律與顆粒污泥的顏色、 電鏡觀(guān)察和分析的結(jié)果一致.具體參見(jiàn)污水寶商城資料或http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　圖 11 FISH檢測(cè)馴化污泥中厭氧氨氧化菌豐度變化

　　3 討論

　　3.1 反應(yīng)器污泥的馴化和厭氧氨氧化的啟動(dòng)

　　反應(yīng)器污泥厭氧氨氧化啟動(dòng)的初期，反應(yīng)器出水NH4+-N濃度高于進(jìn)水NH4+-N濃度; NO2--N的去除率約為50%. 這與唐崇儉等[34]和Chamchoi等[35]研究啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)時(shí)，在馴化初期發(fā)現(xiàn)出水NH4+-N濃度高于進(jìn)水的情況一致.

　　隨著馴化時(shí)間的推進(jìn)，厭氧氨氧化得以啟動(dòng). 具體表現(xiàn)為NH4+-N去除率逐步提高，馴化后期反應(yīng)中NH4+-N與NO2--N的消耗量比值約為1 ∶1.15，接近Strous等[2]和van de Graaf 等[29]得出NH4+-N與NO2--N去除量的理論比值(1 ∶1.32) 的水平,也與相關(guān)報(bào)道[36]相似. 另外，反應(yīng)器的出水pH大于進(jìn)水pH，通過(guò)pH的變化可推斷反應(yīng)器進(jìn)行ANAMMOX反應(yīng)[8,37,38]; 此外，接種污泥由黑色轉(zhuǎn)為棕紅色或深紅的顆粒污泥，這些特征可認(rèn)為已成功啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)[38] . 3.2 厭氧氨氧化ABR處理制革廢水的研究

　　根據(jù)ABR厭氧氨氧化反應(yīng)器處理制革廢水的試驗(yàn)結(jié)果，有機(jī)物 (COD)的高低對(duì)厭氧氨氧化反應(yīng)存在影響. 一方面反應(yīng)器中的NO3--N可以被異養(yǎng)菌還原為NO2--N，從而為厭氧氨氧化菌所利用，增強(qiáng)反應(yīng)器的處理效果. 但由于制革廢水中含有大量有機(jī)物，COD濃度較高. 有機(jī)物的加入，有利于異養(yǎng)菌大量生長(zhǎng)，異養(yǎng)菌可以和厭氧氨氧化菌競(jìng)爭(zhēng)NO2--N作為電子受體，從而限制厭氧氨氧化反應(yīng)[39]. 在本試驗(yàn)中當(dāng)COD高于500 mg ·L-1時(shí)，厭氧氨氧化反應(yīng)明顯受到抑制，而當(dāng)COD高于1000 mg ·L-1時(shí)，厭氧氨氧化反應(yīng)完全受到抑制. NH4+-N的厭氧氨氧化率不斷降低，而NO2--N的還原率上升或處于平穩(wěn)狀態(tài)(達(dá)80%)，NH4+-N與NO2--N的消耗量之比遠(yuǎn)小于理論值1 ∶1.32. 因此，進(jìn)水COD增大到一定程度使反應(yīng)器內(nèi)的主導(dǎo)反應(yīng)類(lèi)型由厭氧氨氧化向反硝化轉(zhuǎn)變，這與Du等[6]和Chamchoi等[40]的結(jié)果類(lèi)似. 但在去除高濃度有機(jī)物(表現(xiàn)為高濃度COD)后，ABR中的污泥厭氧氨氧化活性迅速恢復(fù)，一方面是ABR中的顆粒污泥有一定的有機(jī)物沖擊負(fù)荷，另一方面ANAMMOX菌僅受到抑制而并未真正死亡，因此，這種抑制是可逆的，只要條件合適，ANAMMOX菌即可快速恢復(fù)厭氧氨氧化功能，這與文獻(xiàn)[6,41,42]的研究結(jié)果類(lèi)似.

　　通過(guò)優(yōu)化條件，厭氧氨氧化ABR處理制革廢水取得良好的效果. 由于實(shí)際廢水的緣故，水質(zhì)的波動(dòng)大，但厭氧氨氧化ABR處理效果穩(wěn)定，在去除NH4+-N的同時(shí)也有效去除廢水中的COD. 厭氧氨氧化ABR成功應(yīng)用于實(shí)際廢水處理，可為制革廢水和其他廢水的處理提供技術(shù)參考. 3.3 污泥特征和微生物分析

　　與模擬廢水馴化的顆粒污泥相比，制革廢水處理反應(yīng)器的顆粒污泥顏色沒(méi)有以模擬廢水馴化的顆粒污泥的顏色鮮紅，但更為密實(shí). 這與制革廢水的水質(zhì)相關(guān),與Park等[43]的研究結(jié)果相類(lèi)似.

　　掃描電鏡圖片顯示顆粒污泥以絲狀菌和球狀菌為主，也存在部分桿狀菌，這種情況與其他研究者對(duì)厭氧氨氧化細(xì)菌的描述一致[19,44]. 菌體表面覆蓋著黏性物質(zhì)，推測(cè)是厭氧氨氧化細(xì)菌在代謝過(guò)程中分泌的胞外多聚物. 國(guó)內(nèi)外研究者也觀(guān)察到同樣的現(xiàn)象[19,30,35]. 胞外多聚物對(duì)厭氧氨氧化細(xì)菌形成顆粒污泥起穩(wěn)定的作用[45].

　　ABR形成整體上為推流式(PF)，局部區(qū)域?yàn)橥耆�混合�?CSTR)的多個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)的工藝. 一方面顆粒污泥的形成為厭氧氨氧化細(xì)菌的增殖提供了良好的環(huán)境，使得厭氧氨氧化細(xì)菌成為形成優(yōu)勢(shì)，從而使污泥轉(zhuǎn)為棕紅色或棕黃色直至紅色. 另一方面，由于A(yíng)BR的推流式工藝，不同的隔室其厭氧程度不同，ABR中前段的隔室由于進(jìn)水帶來(lái)的氧氣造成厭氧程度較低，后段的隔室因?yàn)榍岸蔚母羰抑械募嫘晕⑸�物已將帶進(jìn)的少量氧氣消耗掉，還原電位變得更低，比前段的隔室更有利于厭氧氨氧化細(xì)菌的生長(zhǎng)，導(dǎo)致后段隔室的厭氧氨氧化菌的數(shù)量更多. 本試驗(yàn)中從顆粒污泥外觀(guān)觀(guān)察、 電鏡掃描和FISH的結(jié)果均證實(shí)了這一現(xiàn)象. 4 結(jié)論

　　(1)采用ABR以模擬廢水成功啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)并在反應(yīng)器中形成棕紅色和紅色顆粒污泥，將NH4+-N和NO2--N容積負(fù)荷分別提高到140 g ·(m3 ·d)-1和130 g ·(m3 ·d)-1 時(shí)，NH4+-N去除率為54.7%~83.6%，平均為70.1%; NO2--N去除率為83.2%~99.2%，平均為90.1%. 因此 ABR可作為實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化的良好反應(yīng)器.

　　(2)厭氧氨氧化ABR反應(yīng)器可有效處理制革廢水，當(dāng)進(jìn)水NH4+-N為25.0~76.2mg ·L-1、 NH4+-N容積負(fù)荷為0.05~0.15 kg ·(m3 ·d)-1時(shí)，出水NH4+-N為0.20~7.12 mg ·L-1，去除率達(dá)90.8%~99.6%; 在去除NH4+-N的過(guò)程中，厭氧氨氧化ABR同時(shí)也有效去除廢水中的COD. 當(dāng)進(jìn)水COD為131~237 mg ·L-1時(shí)，出水COD為35.1~69.2 mg ·L-1，去除率達(dá)66.9%~74.7%.

　　(3)利用常規(guī)的水質(zhì)分析方法結(jié)合分子生物學(xué)FISH方法以及電鏡掃描的方法研究了反應(yīng)器中污泥的厭氧氨氧化運(yùn)行過(guò)程及其厭氧氨氧化菌的分布狀況. 經(jīng)過(guò)啟動(dòng)和運(yùn)行，污泥中厭氧氨氧化菌所占比率大為提高，ABR反應(yīng)器4個(gè)隔室的污泥中厭氧氨氧化菌所占比率分別為9%、 8%、 12%和30%，并呈現(xiàn)出前段隔室少、 后段隔室多的分布規(guī)律. 常規(guī)方法結(jié)合現(xiàn)代分子生物學(xué)新技術(shù)可為厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動(dòng)和運(yùn)行提供指導(dǎo).(來(lái)源及作者：中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 曾國(guó)驅(qū)、賈曉珊)