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厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺被认为是目前最有前景的污水生物脱氮工艺之一。本课题利用MBR和SBR两种反应器研究了ANAMMOX菌富集培养过程中的脱氮效率、ANAMMOX菌富集效果、微生物种群结构变化、关键生态因子等一系列科学问题,比较了不同的启动策略和不同反应器在富集培养ANAMMOX菌效率上的异同,为解决ANAMMOX领域长期面临的反应器启动慢的问题提供了科学的论证和建议,同时也为未来ANAMMOX工艺广泛应用到处理含氮污水领域提供了试验和理论支撑。本课题提出并应用外置式厌氧MBR从市政污水厂活性污泥中富集培养ANAMMOX菌,同时利用厌氧SBR从好氧颗粒污泥中富集培养ANAMMOX菌。在课题研究过程中除采用常规水质分析方法来评估MBR和SBR的运行效果外,采用了聚合酶链反应—变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)、16S rDNA和荧光原位杂交(FISH)等分子生物学方法和扫描电子显微成像(SEM)技术。研究结果表明,MBR和SBR都适合作为富集培养ANAMMOX菌的反应器,但是SBR在富集效果上明显优于MBR。富集培养后MBR污泥的ANAMMOX活性提高了约50%,而SBR污泥的ANAMMOX活性提高了约12倍,且分子生物学实验结果都表明SBR内ANAMMOX菌含量高于MBR内该菌含量。此外,SBR和MBR内的ANAMMOX菌大多属于Brocadia和Kuenenia这两个菌属。为进一步提高MBR富集ANAMMOX菌的效率,对两套完全相同的MBR采取了不同的启动策略(对1#未施加任何措施,对2#在启动初期定期排泥和排上清液)。结果表明在MBR启动初期采取定期排上清液和排泥的措施并未对提高ANAMMOX菌的富集效率产生积极而明显作用。2# MBR的膜污染现象明显比1#更轻。最后,本课题还初步探讨一些关键生态因子对富集培养ANAMMOX菌的影响。研究发现微量DO能够在一定程度上促进ANAMMOX反应器的脱氮能力;MBR进水中的铁、镁和钙三种金属未被完全利用,且静态实验结果表明Fe3+浓度越高,ANAMMOX活性越低;氧四环素对ANAMMOX菌的抑制作用最明显,其次是氯霉素,阿莫西林对ANAMMOX菌活性的抑制最低,阿莫西林可能成为从混菌系统中快速筛选ANAMMOX菌的关键生态因子。