两级ANAMMOX串联快速启动后置反应器的性能及机理

作者：王晓曈; 杨宏^*; 王佳伟

来源：环境工程学报, 2022, 16(05): 1668-1680.

• 厌氧氨氧化(ANAMMOX)
• 两级串联
• 快速启动
• 群体感应
• 微生物群落

外源添加酰基高丝氨酸内酯类信号分子(AHLs)可以提高厌氧氨氧化菌(AAOB)的活性，有助于厌氧氨氧化(ANAMMOX)的快速启动，然而，AHLs的获取会增加操作成本。基于此，本研究构建了两级ANAMMOX串联反应器，以充分利用一级反应器(R1)出水有效成分实现后置反应器(R2)的快速启动。以R1的出水为进水，并逐渐过渡到以R1出水上清液和合成废水为进水的策略运行R2；通过脱氮性能、污泥特性和微生物群落变化来验证该策略的可行性，并进行了相关的机理分析。结果表明，R2在第56天实现了快速启动，运行90 d后，在总氮容积负荷为0.6～0.7 kg·(m3·d)-1时，总氮去除率达到93%以上，显著高于直接以合成污水启动的对照组(R3,61%)。这可归因于R1流失污泥为R2提供了稳定的生物量补充，并且其上清液包含的群体感应信号分子促进了R2中AAOB的活性提高。高通量测序结果表明，R1出水引入的有机物导致R2群落多样性升高，反硝化菌等异养菌相对丰度增加，ANAMMOX功能菌Candidatus Brocadia占比下降，然而，与R1相比，R2物质运输和代谢相关功能基因表达水平上调。以上结果说明，通过两级ANAMMOX串联实现后置反应器的快速启动是可行的。

• 单位
  北京工业大学; 河北建筑工程学院