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全程自养脱氮(CANON)工艺是一种新兴脱氮工艺,近年来已成为生物脱氮领域的研究热点之一。但目前CANON工艺的启动仍然存在用时过长,启动过程不稳定等问题,阻碍其在实际工程应用。本课题通过研究接种污泥的投加方式对该工艺启动的影响,为该工艺的实际工程应用提供了理论指导和技术支持。本研究采用亚硝化污泥和厌氧氨氧化污泥的同步接种方式和分步接种方式来分别启动一段式自养脱氮系统,结合反应器脱氮效果、自养脱氮评价和主要功能微生物种群结构的变化,对比分析了不同污泥接种方式在启动上的异同;同时考察了温度降低对一段式自养脱氮系统的影响;最后从工艺经济性方面分析了该工艺的工程应用表现。在本研究中,采用一种同步接种方式和四种分步接种方式分别启动五个一段式自养脱氮系统,通过调节DO、p H及回流流速等条件,在五个反应器中成功构建一段式自养脱氮体系,每组自养脱氮化学计量比值均与理论比值相近。实验结果表明,采用分步接种方式比同步接种方式启动用时更短。且对比四种不同的分步接种方式(分步投加的间隔时间分别为5d,10d,15d、20d),启动用时分别为48d、46d、41d、41d,可知,部分亚硝化过程的培养时长与自养脱氮启动时长有明显正相关关系,不短于15天的部分亚硝化培养时长可使自养脱氮启动时长缩短7d。FISH结果进一步证明,一段式自养脱氮工艺启动成功后,好氧氨氧化菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(An AOB)都是系统中的优势菌种,而主要干扰菌群亚硝酸盐氧化菌(NOB)被成功抑制。通过考察温度降低对一段式自养脱氮系统稳定性的影响,发现当反应器温度由31℃恒温降低到室温环境(11-18℃)时,自养脱氮系统严重恶化。氨氮去除率由80%降至23.3%,总氮去除负荷由0.44降低至0.05kg N/(m3·d)。同时ΔNO3-/ΔNH4+和ΔTN/ΔNH4+分别变为0.74和0.20,完全背离自养脱氮的理论比值。随后考察系统的恢复,温度升高(19-23℃)后,经过36d运行,其脱氮效率仍远低于初始水平,说明一段式自养脱氮系统恶化后很难恢复。An AOB活性下降以及NOB活性难以抑制是该系统恶化的主要原因。