【摘 要】
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养猪废水产水量大、污染物浓度极高;厌氧处理出水具有低C/N比和高氨氮（NH4+-N）的水质特点,采用传统的硝化-反硝化工艺处理成本极高。同步部分硝化-厌氧氨氧化-反硝化（SNAD）脱氮工艺能耗低、污泥产率低和脱氮效率较高,但在处理高氨氮养猪废水时出水总氮（TN）浓度依然较高。因此在SNAD后端设置同步短程硫自养反硝化耦合厌氧氨氧化（SSu DA）工艺,进一步脱除养猪废水中的总氮。本论文对SNAD体
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养猪废水产水量大、污染物浓度极高;厌氧处理出水具有低C/N比和高氨氮（NH4+-N）的水质特点,采用传统的硝化-反硝化工艺处理成本极高。同步部分硝化-厌氧氨氧化-反硝化（SNAD）脱氮工艺能耗低、污泥产率低和脱氮效率较高,但在处理高氨氮养猪废水时出水总氮（TN）浓度依然较高。因此在SNAD后端设置同步短程硫自养反硝化耦合厌氧氨氧化（SSu DA）工艺,进一步脱除养猪废水中的总氮。本论文对SNAD体系、SSu DA体系内微生物群落进行高通量测序分析,以明确体系内微生物群落结构特征,进而探究工艺中微生物作用机制。针对养猪废水厌氧消化液的水质特点,采用“混凝沉淀-厌氧水解-SNAD-SSu DA”耦合脱氮工艺处理。消化液首先通过混凝沉淀去除悬浮固体（SS）;而后在厌氧水解（An HA）单元将部分有机物转化为有机酸,作为后继异养反硝化的有效碳源;同时降低水体中化学需氧量（COD）,保证后继SNAD合适的C/N比;随后的SNAD单元,在温度33±1℃、回流比50%、水力停留时间48 h、C/N比0.6、溶解氧（DO）0.10 mg/L条件下,出水NH4+-N、硝态氮（NO3--N）和COD浓度分别为35.3±3.4 mg/L、112.5±12.4mg/L和344.3±1.0 mg/L,总氮去除率约80%;最后的SSu DA单元,在硫磺投加183 mg/L、p H 7.0-7.7、温度33±1℃、回流比50%、水力停留时间48 h条件下运行,仅经过5天便成功启动。最终出水NH4+-N、NO3--N、总氮（TN）和COD浓度分别稳定在2.8±1.9 mg/L、2.7±1.1 mg/L、6.2±2.3 mg/L和223.0±2.2 mg/L,系统整体的总氮去除率高达98%。高通量测序结果表明,SNAD体系中活性污泥主要由Nitrosomonas与Denitratisoma等组成,生物膜中厌氧氨氧化菌Candidatus＿Brocadia和Candidatus＿Kuenenia丰度分别为4.71%和0.79%;SSu DA体系中,活性污泥主要功能菌Thiobacillus与Denitratisoma丰度分别为17.93%和1.61%,生物膜中功能菌属主要为自养脱氮菌Thiobacillus与厌氧氨氧化菌Candidatus＿Brocadia,丰度分别为21.81%和1.95%,表明SNAD体系中厌氧氨氧化菌属主要分布于生物膜上,好氧氨氧化菌Nitrosomonas和异养反硝化菌Denitratisoma等主要存在于活性污泥中;在SSu DA体系中,自养脱氮菌Thiobacillus分布在活性污泥和生物膜中,而厌氧氨氧化菌Candidatus＿Brocadia主要存在于生物膜中。综上,本研究考察了SNAD工艺在不同溶解氧（DO）和C/N比条件下的脱氮效率,明确了SSu DA工艺中氮的转化途径,并基于微生物群落分析阐明体系内功能微生物与氮转化之间的联系。本研究结果可为养猪废水厌氧消化液的深度处理提供技术支撑。
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