【摘 要】
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由于经济与工业的快速发展,含有氨氮和硫酸盐等污染物的污水排放量日益增多,严重破坏生态环境。硫酸盐型厌氧氨氧化反应（SRAO）可以利用硫酸盐为电子受体与氨氮进行反应,从而达到同步脱氮除硫的目的。该反应启动时间长,受多种因素影响,微生物学理论少,同时存在多种转换机制。因此,本课题在无机条件下启动硫酸盐型厌氧氨氧化反应,观察实验现象、高通量测序微生物群落结构和分析转化机制。首先开展由厌氧氨氧化反应启动硫
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由于经济与工业的快速发展,含有氨氮和硫酸盐等污染物的污水排放量日益增多,严重破坏生态环境。硫酸盐型厌氧氨氧化反应（SRAO）可以利用硫酸盐为电子受体与氨氮进行反应,从而达到同步脱氮除硫的目的。该反应启动时间长,受多种因素影响,微生物学理论少,同时存在多种转换机制。因此,本课题在无机条件下启动硫酸盐型厌氧氨氧化反应,观察实验现象、高通量测序微生物群落结构和分析转化机制。首先开展由厌氧氨氧化反应启动硫酸盐型厌氧氨氧化反应,NH4+-N和NO2--N去除率分别最高达85.4%和98.2%,厌氧氨氧化反应是一个p H升高的过程。随后启动硫酸盐型厌氧氨氧化反应,历时28天实现同步脱氮除硫,缩短了反应时间。反应器脱氮除硫效果良好,NH4+-N和SO42--S最大去除率分别为95.7%和43.5%,出水最低浓度分别为6.02 mg/L和141.25 mg/L。检测进出水p H发现,SRAO反应是一个p H降低的过程。影响因素结果表明:最佳HRT为24 h,NH4+-N的去除率和去除负荷分别为62.7%和0.146 kg N/m~3·d,SO42--S的去除率和去除负荷分别为40.1%和0.168 kg S/m~3·d。添加有机物会抑制反应进行,高浓度COD下硫酸盐还原菌为优势菌种;NO2--N和NO3--N分别为40 mg/L和30 mg/L能促进反应进行。对比两阶段微生物的群落结构,结果表明两种反应体系有相似的微生物群落。两阶段常见门类:变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidete）、放线菌门（Actinobacteriota）、和装甲菌门（Armatimonadota）。过度阶段后,硫酸盐型厌氧氨氧化阶段中的浮霉菌门（Planctomycetoa）和脱硫菌门（Desulfobacterota）丰富度上升到11.34%和7.45%,成为优势菌种,增强了脱氮除硫的效果。其中脱氮功能菌:norank＿f＿＿norank＿o＿＿SBR1031、Candidatus Kuenenia和Limnobacter的相对丰富度占比较高分别为12.19%、7.10%和4.52%。除硫功能菌:脱硫弧菌属（Desulfovibrio）、脱硫杆菌属（Thiobacillus）分别占比2.14%和3.85%。硫酸盐型厌氧氨氧化阶段中存在着多种转化机制,发现氨氮的过量转化和HCO3-与氨氮反应问题。结果表明,进水N/S比影响反应机制,提高N/S比能促进氨氮的过量转化。一定浓度的HCO3-能促进反应进行,NH4+-N去除率随HCO3-浓度升高而升高,表明HCO3-在微生物的作用下参与了系统脱氮的反应。
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