关键词：微区；一级；部分硝化；厌氧氨氧化；颗粒污泥
摘要：一级部分硝化-anammox（PN-A）工艺被认为是一种低成本脱氮的有效工艺。本文研究了不同粒径的颗粒在一级PN-A反应器中的脱氮性能。颗粒污泥的总自养脱氮率（TANRR）随粒径的增大而增大，粒径大于500μm的颗粒污泥的TANRR达到0.14kgN/kgVSS/d。高通量测序结果表明，不同粒径颗粒污泥中的氨氧化菌和厌氧氨氧化菌（ANAMMOX）的丰富度不同，表明细菌群落结构受颗粒大小的影响。不同粒径颗粒的TANRR受颗粒内好氧微区和厌氧微区体积的影响。反应器中溶解氧（DO）的浓度可以调节颗粒内部的微区体积，有利于实现部分硝化和厌氧氨氧化之间的平衡，达到满意的脱氮效果。微区范围内的小体积变化对部分硝化和厌氧氨氧化之间的平衡有显著影响。不同粒径颗粒达到较好脱氮效果所需的DO浓度不同。本研究为了解颗粒污泥微区对一级PN-A脱氮的影响提供了新的视角。
结论：在本研究中，EGSB反应器以1.2kgN/m3/d的NLR达到了令人满意的脱氮效果，当最佳DO范围为0.38～0.45mg/L时，NRR达到0.92kgN/m3/d，粒径大于500μm的颗粒污泥的TANRR为0.14kgN/kgVSS/d，粒径在250～500μm之间的颗粒污泥是EGSB反应器的最大贡献者。颗粒污泥中AOB和anammox细菌的相对丰度随粒径的变化而变化。适当的微区有利于部分硝化和厌氧氨氧化之间的平衡，有利于实现良好的自养脱氮。通过改变反应器的DO浓度，可以调节不同粒径颗粒中的微区，微区范围的微小变化对脱氮效果有显著影响。
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