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厌氧氨氧化工艺作为一种高效、经济脱氮处理工艺,因其较传统生物脱氮工艺具有脱氮效率高、无需外加有机碳源、无需溶解氧、能耗低、污泥产量少、无二次污染等优点而受到国内外学者的青睐,尤其在处理含低有机碳的高氨氮废水中具有良好的开发应用前景,但却因脱氮功能菌-厌氧氨氧化菌生长极其缓慢,而制约了其工程上的运用。本文利用普通市政污泥,采用低基质与高流量相结合的方式考察了上流式厌氧污泥悬浮填料填充床反应器快速富集厌氧氨氧化菌的运行性能及运行过程中微生物群落结构变化,并探讨了系统中厌氧氨氧化菌颗粒污泥的活性影响因素及反应动力学特性,主要研究结果如下:(1)采用上流式厌氧污泥悬浮填料填充床反应器,通过提升进水基质浓度及缩HRT的运行方式,经过近100天的运行,系统容积总氮负荷能达到3.15kgN.m-3.d-1,相应总氮去除负荷为2.68kgN.m-3.d-1,总氮去除率和亚硝态氮去除率基本保持在80%和90%以上,系统中颗粒污泥粒径范围为0.30mm-4.04mm,平均沉降速度达到94.32m/h,系统表现出高效的脱氮性能及耐冲击负荷能力,成功实现了厌氧氨氧化菌的富集培养和反应器的快速启动;(2)反应器在启动过程中,接种污泥中微生物群落包含的主要8种菌门的多样性及对应丰度值都在不断降低,后期主要存在浮霉菌门和变形菌门,占到系统微生物含量的92.29%。系统中以隶属浮霉菌门的Candidatus Kuenenia和Candidatus Anammoxoglobu两种Anammox功能菌为优势菌种,丰度值为66.57%,其中以Candidatus Kuenenia菌为主,相对含量占到总量的63.31%;(3)批量实验对厌氧氨氧化颗粒污泥活性影响因素进行讨论,厌氧氨氧化活性随着氨氮浓度由41.05mg/L逐渐增加至587.75mg/L过程中,两者呈正相关的变化趋势,而随着亚硝态浓度的增加呈先增加后降低的变化趋势,在亚硝态氮浓度为145.51mg/L时达到最大值0.160mgNH4+-N.mgVSS-1.d-1。系统培养的Anammox菌生长环境最佳温度值为35℃左右,最适pH值在8.0-8.5之间;(4)批量实验对厌氧氨氧化反应动力学进行研究,拟合得到氨氮半饱和常数、最大反应速率及抑制常数分别为38.06mg/L、0.133mgNH4+-N.mgVSS-1.d-1、4.058E28mg/L;亚硝态氮半饱和常数、抑制常数、最大基质反应速率分别为263.25mg/L,227.88mg/L,0.445mgNH4+-N.mgVSS-1.d-1,系统具有巨大的厌氧氨氧化反应潜能。