鹽度對(duì)厭氧氨氧化脫氮效能的影響

魏?jiǎn)⒑?，王小龍，李龍偉，高大?/p>

（哈爾濱工業(yè)大學(xué)城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150090）

鹽度對(duì)厭氧氨氧化脫氮效能的影響

魏?jiǎn)⒑?，王小龍，李龍偉，高大?/p>

（哈爾濱工業(yè)大學(xué)城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150090）

以實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的Candidatus Jettenia屬厭氧氨氧化顆粒污泥為種泥，通過(guò)批次與連續(xù)試驗(yàn)，考察了鹽度對(duì)Anammox脫氮效能的影響。結(jié)果表明以Candidatus Jettenia為優(yōu)勢(shì)菌屬的Anammox污泥對(duì)鹽度的增加表現(xiàn)敏感。在連續(xù)試驗(yàn)中，UAFB反應(yīng)器經(jīng)55 d無(wú)鹽環(huán)境的啟動(dòng)，總氮去除速率達(dá)到1.15 kg/（m3·d），當(dāng)鹽度為5、7.5 g/L時(shí)，反應(yīng)器脫氮效率分別下降了20%、60%，但仍能表現(xiàn)出顯著的厭氧氨氧化效能。批次試驗(yàn)中，5、7.5、10 g/L鹽度下，Anammox污泥活性分別下降了25%、55%、67%；鹽度＞15 g/L時(shí)，Anammox菌失去活性。

鹽度；厭氧氨氧化；脫氮；升流式厭氧污泥固定床反應(yīng)器

厭氧氨氧化（Anammox）指厭氧條件下以NO2--N為電子受體，將NH4+-N氧化生成N2的生物反應(yīng)〔1〕。與傳統(tǒng)脫氮過(guò)程相比，厭氧氨氧化工藝削減了60%的曝氣量、節(jié)省100%的有機(jī)碳源〔2〕、污泥產(chǎn)量少，可節(jié)約90%的運(yùn)行費(fèi)用〔3〕。此外，Anammox工藝具有高效的脫氮效率，在處理高氨氮廢水時(shí)表現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。I.Tsushima等〔4〕在Anammox生物膜反應(yīng)器中處理人工模擬廢水，實(shí)現(xiàn)26.0 kg/（m3·d）的總氮去除負(fù)荷，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)脫氮過(guò)程。

Anammox工藝廣泛應(yīng)用于高氨氮低碳氮比廢水的脫氮處理。許多高氨氮廢水同時(shí)也擁有較高的鹽度，如魚(yú)罐頭廢水、垃圾滲濾液、石化廢水等。鹽類物質(zhì)會(huì)引起廢水滲透壓升高，過(guò)高的滲透壓會(huì)降低微生物活性，甚至導(dǎo)致微生物死亡〔5〕。因此利用Anammox工藝處理含鹽廢水時(shí)，必須考慮鹽度對(duì)Anammox過(guò)程的影響。鹽度對(duì)Anammox過(guò)程的影響結(jié)論不一〔6-8〕，這與Anammox工藝的反應(yīng)器類型、污泥形態(tài)、鹽度馴化狀態(tài)等都可能相關(guān)，但目前尚無(wú)有關(guān)Anammox菌屬差異影響的討論。

筆者通過(guò)升流式厭氧污泥固定床（UAFB）反應(yīng)器的連續(xù)試驗(yàn)及鹽度批次試驗(yàn)，考察以Candidatus Jettenia為優(yōu)勢(shì)菌屬的Anammox污泥在鹽度下的脫氮效能，并與其他菌屬下的結(jié)論進(jìn)行對(duì)比，探究菌屬差異對(duì)厭氧氨氧化過(guò)程的影響，可為Anammox工藝應(yīng)用于含鹽廢水脫氮處理提供理論指導(dǎo)。

1　材料與方法

1.1連續(xù)試驗(yàn)

試驗(yàn)污泥取自實(shí)驗(yàn)室的膨脹顆粒污泥床（EGSB）Anammox反應(yīng)器，反應(yīng)器處理的是不含鹽的模擬廢水，已穩(wěn)定運(yùn)行0.5 a，總氮去除負(fù)荷為2.3 kg/（m3·d）。通過(guò)16SRNA菌種鑒定，發(fā)現(xiàn)EGSB反應(yīng)器中Candidatus Jettenia屬（相對(duì)豐度為83.32%± 4.40%）占優(yōu)勢(shì)地位〔9〕。連續(xù)試驗(yàn)接種污泥500 mL，接種污泥質(zhì)量濃度為10 g/L。

試驗(yàn)采用人工模擬廢水：（NH4）2SO4283～707.9 mg/L、NaNO2309～739 mg/L、KHCO3800 mg/L、KH2PO450mg/L、CaCl2·2H2O100mg/L、MgSO4·7H2O100mg/L、維生素0.25 mL/L、微量元素0.31 mL/L。鹽度試驗(yàn)時(shí)，向模擬廢水中添加NaCl，并以2.5 g/L的梯度逐步提高廢水鹽度。

微量元素成分：ZnSO4·7H2O430mg/L、MnCl2·4H2O 990 mg/L、CoCl2·6H2O 240 mg/L、NaSeO4·10H2O 210 mg/L、CuSO4·5H2O 250 mg/L、NiCl2·6H2O 190 mg/L、H3BO414 mg/L、NaMoO4·2H2O 220 mg/L。

維生素成分：維生素B15mg/L、維生素B25mg/L、維生素B610 mg/L、維生素B120.1 mg/L、維生素H 2 mg/L、對(duì)氨基苯甲酸5 mg/L、硫辛酸5 mg/L、煙酸5 mg/L、葉酸 2 mg/L、泛酸5 mg/L。連續(xù)試驗(yàn)采用UAFB反應(yīng)器，試驗(yàn)裝置如圖1所示。

圖1　試驗(yàn)裝置

UAFB反應(yīng)器有效容積1.38 L，反應(yīng)區(qū)1 L，內(nèi)部投加組合填料，填料填充比為70%。反應(yīng)器主體為有機(jī)玻璃，外部用自制電熱毯對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱，從而控制反應(yīng)溫度。控制反應(yīng)器內(nèi)溶解氧＜0.5 mg/L，pH在7.5～8.3，內(nèi)部溫度穩(wěn)定在（35±1）℃。

1.2批次試驗(yàn)

批次試驗(yàn)接種污泥為未經(jīng)鹽度馴化的厭氧氨氧化顆粒污泥（Candidatus Jettenia），同樣取自實(shí)驗(yàn)室EGSB反應(yīng)器。污泥接種量為1.00 g，污泥接種前先經(jīng)24 h的饑餓處理，接種污泥的MLVSS∶MLSS= 0.575。試驗(yàn)中污泥接種于150 mL厭氧瓶中，厭氧瓶含100 mL營(yíng)養(yǎng)液，pH為7.5，營(yíng)養(yǎng)液在厭氧操作箱中配制而成，其中蒸餾水通過(guò)煮沸除氧。接種污泥后將厭氧瓶置于震蕩培養(yǎng)箱內(nèi)避光培養(yǎng)8 h，參數(shù)設(shè)置為35℃、150 r/min，定時(shí)取樣測(cè)定。每個(gè)條件下的試驗(yàn)設(shè)置3組平行，試驗(yàn)結(jié)果取其平均值。營(yíng)養(yǎng)液成分 為 ：KHCO3800 mg/L、MgSO4·7H2O 100 mg/L、KH2PO450 mg/L、NH4+-N 50 mg/L和NO2--N 65 mg/L。

1.3分析項(xiàng)目與方法

氨氮采用納氏試劑分光光度法測(cè)定；亞硝酸鹽氮采用N-（1-萘基）-乙二胺分光光度法測(cè)定；硝酸鹽氮采用麝香草酚分光光度法測(cè)定；混合液懸浮固體濃度（MLSS）和混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）采用重量法測(cè)定。pH和溶解氧采用德國(guó)WTW公司pH/Oxi 340i手提式多參數(shù)測(cè)試儀測(cè)定。

2　試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1鹽度對(duì)Anammox反應(yīng)器脫氮效能的影響

2.1.1鹽度對(duì)Anammox反應(yīng)器脫氮效率的影響

UAFB反應(yīng)器共運(yùn)行96 d，其運(yùn)行效能見(jiàn)圖2，主要分為2個(gè)階段。

圖2　不同鹽度下UAFB反應(yīng)器運(yùn)行效能

第1階段為反應(yīng)器在無(wú)鹽度環(huán)境下的啟動(dòng)階段（0～55 d）。顆粒污泥接種到UAFB反應(yīng)器后，生長(zhǎng)環(huán)境發(fā)生較大改變，缺少水力沖刷，顆粒污泥發(fā)生解體〔10〕，脫氮效率出現(xiàn)較大波動(dòng)，總氮去除速率（NRR）在0.3～0.6kg/（m3·d）之間。反應(yīng)器經(jīng)18d的脫氮不穩(wěn)定期（HRT=4.67 h）〔11〕后進(jìn)入脫氮過(guò)渡期（19～42 d，HRT=2.68 h），脫氮效率穩(wěn)步提升，氨氮與亞硝酸鹽氮去除率逐步提升至80%以上。第45天NRR穩(wěn)定達(dá)到0.9 kg/（m3·d），反應(yīng)器進(jìn)入高效脫氮期（43～55 d，HRT=4.67 h），此時(shí)提高反應(yīng)器進(jìn)水。此后反應(yīng)器一直保持較高的脫氮效率，NRR最高達(dá)到1.15 kg/（m3·d）。經(jīng)55 d反應(yīng)器啟動(dòng)完成。

第2階段為UAFB反應(yīng)器在鹽度下的運(yùn)行階段（56～96 d，HRT=4.67 h）。劉成良等〔6〕研究表明，鹽度突然大幅度提高會(huì)對(duì)Anammox菌產(chǎn)生較強(qiáng)抑制。因此，采用低鹽度小幅度的方式逐步提升原水鹽度，初期將原水鹽度設(shè)為2.5 g/L。在此鹽度下，氨氮及亞硝酸鹽氮去除率穩(wěn)中有升，基本維持在85%以上。反應(yīng)器脫氮效率有小幅提升，總氮去除速率可達(dá)1.2 kg/（m3·d）。鹽度提升至5 g/L后，反應(yīng)器脫氮效率有明顯下降，4 d內(nèi)氨氮去除率由87%降至60%，亞硝酸鹽氮去除率由75%降至45%。4 d后反應(yīng)器脫氮效率開(kāi)始回升，經(jīng)7 d恢復(fù)至無(wú)鹽度下的78%。鹽度提高到7.5 g/L時(shí)，反應(yīng)器脫氮效率同樣大幅下降，氨氮去除率由88%降至15%，亞硝酸鹽氮去除率由88%降至10%。此后，反應(yīng)器脫氮效率緩慢恢復(fù)，氨氮、亞硝酸鹽氮去除率恢復(fù)到50%、40%。

在5、7.5 g/L鹽度下，反應(yīng)器均經(jīng)歷了適應(yīng)期（5 g/L鹽度時(shí)的60～64 d，7.5 g/L鹽度時(shí)的73～87 d）與恢復(fù)期（5 g/L鹽度時(shí)的65～72 d，7.5 g/L鹽度時(shí)的87～96 d）2個(gè)時(shí)期。在適應(yīng)期，反應(yīng)器在5、7.5 g/L鹽度下，脫氮效率分別下降了48%、86%。A.Dapena-Mora等〔12〕認(rèn)為＜8.78 g/L的NaCl不會(huì)影響Anammox活性。而本研究中，鹽度提升至5、7.5 g/L初期脫氮效率即出現(xiàn)大幅下降，這可能是由于以Candidatus Jettenia為優(yōu)勢(shì)菌種的Anammox污泥對(duì)鹽度的適應(yīng)性較差。在恢復(fù)期，鹽度為5 g/L時(shí)，經(jīng)過(guò)7 d反應(yīng)器脫氮效率恢復(fù)到0.93 kg/（m3·d）；7.5 g/L鹽度下，經(jīng)過(guò)9 d反應(yīng)器脫氮效率恢復(fù)到0.5 kg/（m3·d）。金仁村等〔13〕的研究也證實(shí)，鹽度＜10 g/L時(shí)，Anammox反應(yīng)器的脫氮效率可自行恢復(fù)。試驗(yàn)中脫氮效率未能恢復(fù)至原水平，可能是因?yàn)樵囼?yàn)中的恢復(fù)時(shí)間較短。Anammox反應(yīng)器在高鹽度下經(jīng)過(guò)短暫的適應(yīng)期脫氮效率逐步恢復(fù)的過(guò)程，充分體現(xiàn)了馴化策略在Anammox工藝處理高鹽廢水中的應(yīng)用可行性。B. Kartal等〔7〕通過(guò)逐步馴化使Anammox污泥（Candidatus Kuenenia）對(duì)30 g/L的鹽度產(chǎn)生適應(yīng)，脫氮效率達(dá)到未經(jīng)鹽度馴化時(shí)的2.6倍，這證明馴化對(duì)于提高Anammox污泥鹽度耐受性的重要性。

2.1.2鹽度對(duì)UAFB反應(yīng)器去除負(fù)荷的影響

UAFB反應(yīng)器在不同階段的總氮去除負(fù)荷見(jiàn)表1。

表1　UAFB反應(yīng)器的總氮去除負(fù)荷

啟動(dòng)階段，反應(yīng)器經(jīng)過(guò)脫氮不穩(wěn)定期、過(guò)渡期及高效脫氮期，總氮去除負(fù)荷達(dá)到1.16kg/（m3·d）。在2.5 g/L鹽度下，反應(yīng)器NRR最高可達(dá)1.20kg/（m3·d），與無(wú)鹽度相比，NRR有所上升。在5、7.5 g/L鹽度下，反應(yīng)器的總氮去除負(fù)荷約為無(wú)鹽度時(shí)的80%、40%?？梢?jiàn)，2.5 g/L的鹽度促進(jìn)了反應(yīng)器的脫氮效能，5、7.5 g/L的鹽度則抑制了反應(yīng)器的脫氮效能。而A. Dapena-Mora等〔14〕在以Candidatus Kuenenia屬占優(yōu)勢(shì)的Anammox污泥啟動(dòng)SBR反應(yīng)器中發(fā)現(xiàn)，＜10 g/L的鹽度有助于促進(jìn)Anammox反應(yīng)器的脫氮效能。Chengliang Liu等〔15〕使以KU2為優(yōu)勢(shì)菌的UAFB厭氧氨氧化反應(yīng)器在30 g/L鹽度下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，NRR高達(dá)1.7 kg/（m3·d），與無(wú)鹽度下相差無(wú)幾。不同研究中鹽度對(duì)Anammox脫氮效能的影響差異明顯，可能是反應(yīng)器類型、優(yōu)勢(shì)菌屬等不同造成的。

2.1.3鹽度對(duì)UAFB反應(yīng)器厭氧氨氧化效能的影響

由厭氧氨氧化反應(yīng)化學(xué)方程〔式（1）〕可知，厭氧氨氧化過(guò)程中，去除的亞硝酸鹽氮與氨氮的物質(zhì)的量比為1.32∶1，而生成的硝酸鹽氮和去除的氨氮的物質(zhì)的量比為0.26∶1?？赏ㄟ^(guò)計(jì)算反應(yīng)器內(nèi)亞硝酸鹽與氨氮去除量以及生成的硝酸鹽氮與氨氮去除量的比值，來(lái)判斷反應(yīng)器內(nèi)的厭氧氨氧化情況。

鹽度對(duì)UAFB反應(yīng)器厭氧氨氧化效能的影響在不同時(shí)期有所不同。由圖3可知，反應(yīng)器啟動(dòng)的脫氮不穩(wěn)定期（0～18 d），反應(yīng)器的ΔNO2--N∶ΔNH4+-N有較大波動(dòng)。隨著Anammox污泥逐步適應(yīng)新的環(huán)境，反應(yīng)器的ΔNO2--N∶ΔNH4+-N逐步趨近理論值。在第44～55天，反應(yīng)器的ΔNO2--N∶ΔNH4+-N基本穩(wěn)定在1.1± 0.05，ΔNO3--N∶ΔNH4+-N基本穩(wěn)定在0.22±0.04，接近理論值。UAFB反應(yīng)器的厭氧氨氧化效能顯著，反應(yīng)器啟動(dòng)完成。

圖3　反應(yīng)器內(nèi)主要物質(zhì)去除量與產(chǎn)生量的化學(xué)計(jì)量學(xué)關(guān)系

在 的鹽度下，24與ΔNO3--N∶ΔNH4+-N分別在1.1及0.22左右，厭氧氨氧化效果明顯。鹽度為5 g/L時(shí)，反應(yīng)器中的ΔNO2--N∶ΔNH4+-N有所偏離，在0.9～1.0，但仍表現(xiàn)出厭氧氨氧化過(guò)程。當(dāng)鹽度提高至7.5 g/L時(shí)，反應(yīng)器脫氮效率下降的同時(shí)，厭氧氨氧化效能表現(xiàn)不穩(wěn)定，但隨著反應(yīng)器效率的恢復(fù)，反應(yīng)器內(nèi)的ΔNO2--N∶ΔNH4+-N與 ΔNO3--N∶ΔNH4+-N也趨于穩(wěn)定，分別為（0.98± 0.04）與（0.26±0.05）。其中ΔNO2--N∶ΔNH4+-N雖已偏離理論值1.32，但與無(wú)鹽度時(shí)的1.0～1.1并無(wú)較大差別，說(shuō)明反應(yīng)器脫氮效率雖有較大降低，但厭氧氨氧化效能仍比較突出。淡水環(huán)境下的厭氧氨氧化菌在高鹽環(huán)境下逐步適應(yīng)后，仍能表現(xiàn)出顯著的厭氧氨氧化效能。反應(yīng)器運(yùn)行期間ΔNO2--N∶ΔNH4+-N普遍低于理論值，而ΔNO3--N∶ΔNH4+-N則基本穩(wěn)定在理論值附近，可能是由于反應(yīng)器內(nèi)有其他轉(zhuǎn)化途徑存在。試驗(yàn)中可根據(jù)NH4+-N、NO2--N、NO3--N之間量的關(guān)系，初步判斷好氧氨氧化反應(yīng)、好氧硝化反應(yīng)、厭氧氨氧化反應(yīng)是否存在及其相對(duì)強(qiáng)弱〔16〕，根據(jù)氮素轉(zhuǎn)化的化學(xué)計(jì)量學(xué)分析，反應(yīng)器內(nèi)幾無(wú)亞硝酸鹽氧化過(guò)程存在，不同鹽度水平下的Anammox過(guò)程基本占據(jù)80%以上?？梢?jiàn)Anammox反應(yīng)器在鹽度脅迫下，仍能表現(xiàn)出較強(qiáng)的厭氧氨氧化效能。

2.2鹽度對(duì)Anammox污泥活性的影響

連續(xù)試驗(yàn)中，UAFB反應(yīng)器在7.5 g/L鹽度下脫氮效能有大幅下降，這與已有報(bào)道的Anammox反應(yīng)器在鹽度下的表現(xiàn)差異明顯。為準(zhǔn)確判斷反應(yīng)器脫氮效能大幅下降的原因，需考察鹽度對(duì)Anammox污泥活性的影響，因此對(duì)Candidatus Jettenia優(yōu)勢(shì)菌屬的Anammmox污泥進(jìn)行了鹽度的批次試驗(yàn)。Anammox污泥（Candidatus Jettenia為優(yōu)勢(shì)菌屬）在不同鹽度下的脫氮過(guò)程表現(xiàn)有所差異，如圖4所示。

圖4　不同鹽度下Anammox污泥對(duì)氨氮和亞硝酸鹽氮的利用速率

低鹽度下，1～1.5 h時(shí)段反應(yīng)速率最快，而初期1 h內(nèi)反應(yīng)較緩慢，這是由于Anammox污泥由淡水環(huán)境轉(zhuǎn)至鹽度環(huán)境下需有短暫的適應(yīng)時(shí)間〔17〕。在2.5、5、7.5、10 g/L鹽度下，Anammox污泥的基質(zhì)去除比（ΔNO2--N∶ΔNH4+-N）分別為 1.34、1.26、1.48、1.78。而B(niǎo).Kartal等〔7〕發(fā)現(xiàn)Candidatus Kuenenia屬為優(yōu)勢(shì)菌屬的Anammox污泥在5～45 g/L鹽度下的基質(zhì)去除比在1.3左右，接近理論值?？梢?jiàn)，不同菌種的Anammox污泥在鹽度脅迫下的脫氮過(guò)程有明顯差異。

無(wú)鹽度時(shí)，基質(zhì)在4.5 h內(nèi)即基本去除完全。因此，可通過(guò)各鹽度下4.5 h內(nèi)的基質(zhì)去除情況表征Anammox菌的活性變化。鹽度為 2.5 g/L時(shí)，Anammox菌的活性并無(wú)明顯變化；鹽度為5、7.5、10 g/L時(shí)，Anammox菌活性分別下降了 25%、55%、67%；當(dāng)鹽度在15 g/L以上時(shí)，Anammox菌失去活性。A.Dapena-Mora等〔14〕認(rèn)為，13.46 g/L鹽度時(shí)能使Candidatus Kuenenia stuttgartiensis菌保持50%的活性，而鹽度＜8.75 g/L并不會(huì)影響其活性。M.Oshiki等〔18〕表示在30 g/L的鹽度下，Candidatus Brocadia sinica菌仍能保持 70%的活性。而本研究中Candidatus Jettenia優(yōu)勢(shì)菌屬的Anammox污泥在7.5 g/L鹽度時(shí)活性即下降 55%。因此 Candidatus Jettenia優(yōu)勢(shì)菌屬的Anammox污泥對(duì)鹽度的耐受性遠(yuǎn)低于Candidatus Kuenenia與Candidatus Brocadia菌屬。可見(jiàn)鹽度對(duì)不同優(yōu)勢(shì)菌屬的Anammox污泥的活性影響差異明顯。

鹽度馴化階段厭氧氨氧化反應(yīng)器的脫氮效能較差，這可能是由于馴化時(shí)間較短。而批次試驗(yàn)階段發(fā)現(xiàn)鹽度為5、7.5 g/L時(shí)，Anammox污泥活性分別下降了25%、55%，顯然Candidatus Jettenia優(yōu)勢(shì)菌屬的Anammox污泥對(duì)鹽度的耐受性較差。這可能是連續(xù)試驗(yàn)中厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮效能較差的主要原因。Chengliang Liu等〔15〕發(fā)現(xiàn)，以 KU2為優(yōu)勢(shì)菌的UAFB厭氧氨氧化反應(yīng)器經(jīng)過(guò)40 d的馴化，在15 g/L鹽度下即可高效運(yùn)行，脫氮效率與無(wú)鹽度時(shí)相差無(wú)幾。而本研究經(jīng)40 d的馴化，UAFB反應(yīng)器在7.5 g/L鹽度下的脫氮效率僅為無(wú)鹽度時(shí)的40%。可見(jiàn)同樣長(zhǎng)時(shí)間的馴化下，Candidatus Jettenia屬Anammox污泥處理高鹽廢水的脫氮效率低于 Candidatus Kuenenia屬。污泥菌屬是Anammox反應(yīng)器在鹽度環(huán)境下的脫氮效能至關(guān)重要的因素。因此，在利用Anammox工藝處理高鹽廢水時(shí)，需關(guān)注污泥菌屬的差異對(duì)反應(yīng)器在鹽度環(huán)境下脫氮效能的影響，不同優(yōu)勢(shì)菌屬的接種污泥所需的馴化時(shí)間長(zhǎng)短差異較大。

3　結(jié)論

（1）UAFB厭氧氨氧化反應(yīng)器在人工模擬廢水條件下，經(jīng)55 d的啟動(dòng)，反應(yīng)器NRR可達(dá)1.15 kg/（m3·d）。在5、7.5 g/L鹽度下，脫氮效率分別下降了20%、60%。Candidatus Jettenia屬為優(yōu)勢(shì)菌屬的Anammox污泥啟動(dòng)下的Anammox反應(yīng)器在7.5 g/L鹽度下的脫氮效率大大低于淡水環(huán)境，污泥菌屬是Anammox反應(yīng)器在鹽度環(huán)境下的脫氮效能至關(guān)重要的因素。（2）UAFB厭氧氨氧化反應(yīng)器由淡水環(huán)境轉(zhuǎn)至鹽度下運(yùn)行后，仍表現(xiàn)出良好的厭氧氨氧化效能。在2.5、5、7.5 g/L鹽度下，反應(yīng)器內(nèi)ΔNO2--N∶ΔNH4+-N基本保持在 1.0左右。（3）Candidatus Jettenia優(yōu)勢(shì)菌屬的Anammox污泥對(duì)鹽度表現(xiàn)敏感。5、7.5、10 g/L鹽度下，Anammox菌活性分別降低了25%、55%、67%；當(dāng)鹽度＞15 g/L時(shí)，Anammox菌失去活性。

［1］Strous M，Pelletier E，Mangenot S，et al.Deciphering the evolution and metabolism of an anammox bacterium from a community genome［J］.Nature，2006，440（7085）：790-794.

［2］vanDongenU，JettenMSM，vanLoosdrechtMC M.The SHARON?-Anammox?process for treatment of ammonium rich wastewater［J］. Water Science and Technology，2001，44（1）：153-160

［3］Jetten M S M，Cirpus I，Kartal B，et al.1994-2004：10 years of research on the anaerobic oxidation of ammonium［J］.Biochemical Society Transactions，2005，33（1）：119-123.

［4］Tsushima I，Ogasawara Y，Kindaichi T，et al.Development of highrate anaerobic ammonium-oxidizing（anammox）biofilm reactors［J］. Water Research，2007，41（8）：1623-1634.

［5］Galinski E.Osmoadaptation in bacteria［J］.Advances in Microbial Physiology，1995，37：272-328.

［6］劉成良，劉可慧，李天煜，等.鹽度對(duì)厭氧氨氧化（Anammox）生物脫氮效率的影響研究［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，31（9）：1919-1924.

［7］Kartal B，Koleva M，Arsov R，et al.Adaptation of a freshwater anammox population to high salinity wastewater［J］.Journal of Biotechnology，2006，126（4）：546-553.

［8］方芳，鮑振國(guó)，陳猷鵬，等.鹽度條件下UASB厭氧氨氧化反應(yīng)器啟動(dòng)與運(yùn)行研究［J］.工業(yè)水處理，2013，33（12）：15-20.

［9］黃曉麗，高大文，叢巖，等.利用EGSB反應(yīng)器富集高純度厭氧氨氧化菌［J］.生物工程學(xué)報(bào)，2014，30（12）：1845-1853.

［10］Francese A，Córdoba P，Durán J，et al.High upflow velocity and organic loading rate improve granulation in upflow anaerobic sludge blanket reactors［J］.World Journal of Microbiology&Biotechnology，1998，14（3）：337-341.

［11］袁青，黃曉麗，高大文.不同填料UAFB-ANAMMOX反應(yīng)器的脫氮效能［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2014，27（3）：301-308.

［12］Dapena-Mora A，F(xiàn)ernández I，Campos J L，et al.Evaluation of activityandinhibitioneffectsonAnammoxprocessbybatchtestsbased on the nitrogen gas production［J］.Enzyme and Microbial Technology，2007，40（4）：859-865.

［13］金仁村，鄭平，胡安輝.鹽度對(duì)厭氧氨氧化反應(yīng)器運(yùn)行性能的影響［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2009（1）：81-87.

［14］Dapena-Mora A，Vázquez-Padín J R，Campos J L，et al.Monitoring the stability of an Anammox reactor under high salinity conditions［J］.BiochemicalEngineeringJournal，2010，51（3）：167-171.

［15］Liu Chengliang，Yamamoto T，Nishiyama T，et al.Effect of salt concentration in anammox treatment using non woven biomass carrier［J］.Journal of Bioscience and Bioengineering，2009，107（5）：519-523.

［16］朱靜平，胡勇有，閆佳.有機(jī)碳源條件下厭氧氨氧化ASBR反應(yīng)器中的主要反應(yīng)［J］.環(huán)境科學(xué)，2006，27（7）：1353-1357.

［17］金仁村，馬春，鄭平，等.鹽度對(duì)Anammox的短期影響研究［J］.高校化學(xué)工程學(xué)報(bào)，2013（2）：322-329.

［18］Oshiki M，Shimokawa M，F(xiàn)ujii N，et al.Physiological characteristics of the anaerobic ammonium-oxidizing bacterium‘Candidatus Brocadia sinica’［J］.Microbiology，2011，157（6）：1706-1713.

Effects of salinity on the denitrification capacity of the Anammox process

Wei Qihang，Wang Xiaolong，Li Longwei，Gao Dawen
（State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment，Harbin Institute of Technology，Harbin 150090，China）

Using the laboratory-cultured Candidatus Jettenia genus anammox granular sludge as seed sludge，through batch tests and continuous tests，the effects of salinity on the denitrification capacity of the Anammox process have been investigated.The results show that the anammox sludge which taking Candidatus Jettenia as the superior genus is sensitive to the increase of salinity.In continuous tests，after UAFB reactor has been started up for 55 days，under salt-free environment，the total nitrogen removing rate reaches 1.15 kg/（m3·d）.When its salinity is 5，7.5 g/L，the denitrification efficiency of the reactor is decreased by 20%and 60%，respectively，but significant Anammox efficiency can still appear.In batch tests，when the salinity is 5，7.5 and 10 g/L，Anammox sludge activity is decreased by 25%，55%，and 67%，respectively，and when the salinity is＞15 g/L，Anammox bacteria loses its activity.

salinity；Anammox；nitrogen removal；up-flow anaerobic fixed bed reactor

X703

A

1005-829X（2016）04-0025-05

中國(guó)昆侖工程公司煉油催化劑廢水厭氧氨氧化生物脫氮技術(shù)研究項(xiàng)目（T2015-01）

魏?jiǎn)⒑剑?991—），碩士研究生。E-mail：wqhang91@ 126.com。通訊聯(lián)系人：高大文，教授，E-mail：gaodw@hit. edu.cn。

2016-03-07（修改稿）