崔 麗，王 慧，黃開(kāi)拓，許 濤，梁吉艷

（沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，沈陽(yáng) 遼寧 110870）

無(wú)機(jī)條件下硫酸鹽型厭氧氨氧化反應(yīng)的特性

崔 麗，王 慧，黃開(kāi)拓，許 濤，梁吉艷

（沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，沈陽(yáng) 遼寧 110870）

在循環(huán)流厭氧反應(yīng)器中研究了無(wú)機(jī)條件下采用厭氧顆粒污泥啟動(dòng)硫酸鹽型厭氧氨氧化（S-ANAMMOX）的反應(yīng)特性。結(jié)果表明：在1～124 d的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，從第37天開(kāi)始出現(xiàn)了NH+-N和SO2-的同步去除，生成NO-，442NO3-，反應(yīng)最終產(chǎn)物為N2和單質(zhì)硫，NH4+-N和SO42-的最高去除率分別達(dá)到92.47%和59.3%；當(dāng)進(jìn)水nN∶nS較高時(shí)，能顯著提高NH4+-N去除率和總氮去除率；SO42-與NH4+發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生NO2-和NO3-是pH降低的過(guò)程；進(jìn)水nN∶nS、進(jìn)水平均NH4+-N、SO42-質(zhì)量濃度和HRT均對(duì)S-ANAMMOX反應(yīng)的氮硫轉(zhuǎn)化比有一定影響，表明S-ANAMMOX反應(yīng)是一個(gè)多步反應(yīng)。

無(wú)機(jī)碳源；硫酸鹽型厭氧氨氧化；氨氮；硫酸根；氮硫轉(zhuǎn)化比；

化工、制藥、制糖等多種工業(yè)廢水中含有高濃度的氨氮和硫酸鹽，這些廢水排入水體后會(huì)引起極大的危害，NH4+-N不僅是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的首要原因，還會(huì)影響魚(yú)類腮血液吸收和輸送氧的能力，導(dǎo)致魚(yú)類死亡。在有氧條件下NH4+-N轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，可與蛋白質(zhì)形成強(qiáng)致癌物質(zhì)亞硝胺，嚴(yán)重影響人類和動(dòng)物的健康。硫酸鹽本身對(duì)環(huán)境沒(méi)有大的危害，但大量積累會(huì)釋放有毒氣體H2S，致使水體黑臭，同時(shí)在厭氧生物處理時(shí)，滋生的硫酸鹽還原菌（SRB）與產(chǎn)甲烷菌（MPB）競(jìng)爭(zhēng)底物，嚴(yán)重影響處理效果。

Fdz-Polanco等［1］研究發(fā)現(xiàn)，在以顆?；钚蕴繛檩d體的厭氧流化床反應(yīng)器中，氮硫可被同步脫除，經(jīng)物料衡算，有80%的硫酸鹽被轉(zhuǎn)化，50%的總凱氏氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)?。他推斷存在硫酸鹽型厭氧氨氧化（S-ANAMMOX）過(guò)程，即硫酸鹽作為電子受體將NH4

+-N轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾纳镞^(guò)程。Liu等［2］在無(wú)機(jī)條件下成功啟動(dòng)S-ANAMMOX反應(yīng)時(shí)得出與Fdz-Polanco［3-4］不同的結(jié)論：反應(yīng)過(guò)程中并沒(méi)有產(chǎn)生S2-。袁怡等［5-6］在啟動(dòng)S-ANAMMOX反應(yīng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生大量的NO3-?？梢?jiàn)，S-ANAMMOX的轉(zhuǎn)化機(jī)制尚不明確，反應(yīng)產(chǎn)物存在一定的爭(zhēng)議。

本工作在循環(huán)流厭氧反應(yīng)器中接種普通厭氧顆粒污泥，以NH4+-N及硫酸鹽為進(jìn)水基質(zhì)啟動(dòng)無(wú)機(jī)條件下的S-ANAMMOX反應(yīng)，對(duì)其產(chǎn)物和反應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行分析，以期為S-ANAMMOX反應(yīng)機(jī)理研究提供理論基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置與運(yùn)行條件

本實(shí)驗(yàn)采用自行設(shè)計(jì)的循環(huán)流厭氧反應(yīng)器進(jìn)行序批式實(shí)驗(yàn)。反應(yīng)器示意見(jiàn)圖1，反應(yīng)器有效容積3 L，外側(cè)為水浴保溫，反應(yīng)器上覆蓋黑布進(jìn)行避光。反應(yīng)器右側(cè)為生物反應(yīng)區(qū)，內(nèi)置長(zhǎng)100 cm、寬12 cm的筒狀無(wú)紡布作為微生物附著生長(zhǎng)載體，左側(cè)裝有軸流式攪拌槳，轉(zhuǎn)速200 r/min，保證水流逆時(shí)針循環(huán)流動(dòng)。整個(gè)反應(yīng)器的接口處均用O型圈密封，進(jìn)出水管均用止水夾密封。裝置運(yùn)行條件：溫度（30±1）℃，投加NaHCO3調(diào)節(jié)pH為8.10～8.60，進(jìn)水后用高純氮?dú)獬錃?5 min以除去反應(yīng)器內(nèi)的氧氣。

圖1 反應(yīng)器示意

1.2 接種污泥的性能及廢水水質(zhì)

接種污泥取自沈陽(yáng)市某啤酒廢水處理廠的厭氧顆粒污泥，經(jīng)淘洗過(guò)濾，其MLSS為36.8 g/L， MLVSS為30.2 g/L。

模擬廢水組成：（NH4）2SO4按需配制，KHCO3900 mg/L，KHPO427 mg/L，CaCl2·H2O 180 mg/L，MgCl2·H2O 200 mg/L，乙二胺四乙酸（EDTA） 5 000 mg/L，ZnSO4·7H2O 430 mg/L，CoCl2·6H2O 240 mg/L，NaMoO4·H2O 220 mg/L，NiCl2·6H2O 190 mg/L，NaSeO4·10H2O 210 mg/ L，H3BO414 mg/L。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

將無(wú)紡布固定在反應(yīng)器內(nèi)，加入混合污泥和配制的模擬廢水。用膠塞封好進(jìn)水口與出水口，將溫度計(jì)放入反應(yīng)器內(nèi)。開(kāi)啟外部水浴加熱，使反應(yīng)器溫度升至30 ℃左右；開(kāi)啟軸流攪拌槳，調(diào)整轉(zhuǎn)速達(dá)200 r/min，使混合污泥及廢水在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，部分污泥附著于無(wú)紡布上。通入氮?dú)馐狗磻?yīng)器內(nèi)的氧氣排出；反應(yīng)器上蓋黑布避免光照。

1.4 分析方法

采用ICS-1100型離子色譜儀（戴安公司）測(cè)定NH4+-N、NO2-、NO3-和SO4

2-的含量；采用對(duì)氨基二甲基苯胺光度法測(cè)定S2-含量［7］；采用 FE20型pH計(jì)（梅特勒公司）測(cè)定廢水pH；采用SUPRA 55 SAPPHIR型掃描電子顯微鏡（卡爾蔡司公司）觀察冷凍干燥后污泥的性狀及微生物形態(tài)。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中氮的形態(tài)及濃度的變化

反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中ρ（NH4+-N）和NH4+-N去除率的變化見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)：反應(yīng)器運(yùn)行1～37 d內(nèi)，進(jìn)水ρ（NH4+-N）約為50.0 mg/L，進(jìn)水nN∶nS為2.0，水力停留時(shí)間（HRT）為2 d；反應(yīng)器運(yùn)行1～16 d內(nèi)，出水ρ（NH4+-N）一直高于進(jìn)水，這是由于接種的厭氧顆粒污泥中的異養(yǎng)微生物及部分無(wú)法獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的微生物不適應(yīng)現(xiàn)有的生存條件，出現(xiàn)死亡自溶現(xiàn)象并釋放出NH3，導(dǎo)致出水ρ（NH4+-N）升高；當(dāng)反應(yīng)器運(yùn)行到第17天后，出水ρ（NH4+-N）開(kāi)始下降，篩選后的自養(yǎng)微生物在反應(yīng)器內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)作用；從第26天開(kāi)始，出水ρ（NH4+-N）小于進(jìn)水ρ（NH4+-N），并同時(shí)有NO3-和NO2-產(chǎn)生。由于已經(jīng)過(guò)吹氮?dú)獬酰磻?yīng)器內(nèi)部可以排除反硝化產(chǎn)生NO3-，而唯一能夠產(chǎn)生NO3-的反應(yīng)為S-ANAMMOX，所以判斷此時(shí)反應(yīng)啟動(dòng)。

從反應(yīng)器運(yùn)行第37天開(kāi)始逐漸提高進(jìn)水ρ（NH4+-N）至120.0 mg/L，保持nN∶nS為2.0，HRT縮短為1 d。NH4+-N去除率從40.0%左右逐漸提高至70.0%左右，并持續(xù)增長(zhǎng)。出水中ρ（NO2-）及ρ（NO3-）的變化見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn)，出水中ρ（NO3-）較之前有所下降，而ρ（NO2-）開(kāi)始增大，平均ρ（NO2-）為10.1 mg/L。有研究［5］認(rèn)為氮的產(chǎn)物與進(jìn)水nN∶nS有關(guān)，因此從第75天開(kāi)始保持進(jìn)水ρ（NH4+-N）不變，提高進(jìn)水nN∶nS至4.0，發(fā)現(xiàn)出水ρ（NH4+-N）持續(xù)降低，NH+-N去除率穩(wěn)定在81.3%左右。出水ρ（NO-）43開(kāi)始升高，最高達(dá)50.9 mg/L，平均為19.1 mg/L，但ρ（NO2-）逐漸降為0。從第96天開(kāi)始，又將進(jìn)水nN∶nS重新調(diào)整為2.0，出水ρ（NO2-）開(kāi)始回升，ρ（NO3-）明顯下降?？梢?jiàn)，不同進(jìn)水nN∶nS影響出水中ρ（NO2-）和ρ（NO3-）。在運(yùn)行第99天時(shí)，NH4+-N去除率達(dá)到最高，為92.5%，此時(shí)出水ρ（NH4+-N）為8.4 mg/L。

圖2 反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中ρ（NH4+-N）及NH4+-N去除率的變化

圖3 出水中ρ（NO2-）及ρ（NO3-）的變化

從反應(yīng)器運(yùn)行第92天開(kāi)始，繼續(xù)提高進(jìn)水ρ（NH4+-N）為180.0 mg/L，發(fā)現(xiàn)NH3+-N去除率直線下降，從59.0%降至23.0%。過(guò)高的ρ（NH4+-N）可能對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的微生物有毒害作用，此時(shí)應(yīng)達(dá)到進(jìn)水NH4+-N的極限濃度。第116天開(kāi)始降低進(jìn)水ρ（NH4+-N）為120.0 mg/L，NH3-N去除率維持在20.0%左右，出水中ρ（NO2-）和ρ（NO3-）均有一定的降低。據(jù)報(bào)道，S-ANAMMOX的產(chǎn)物主要有NO2-、NO3-、N2、少量肼和羥胺［8］。由于反應(yīng)器內(nèi)的還原劑僅有SO42-，因此產(chǎn)生的NO2-應(yīng)為該反應(yīng)所產(chǎn)生。

2.2 反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中硫的形態(tài)及濃度變化

反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中ρ（SO42-）和SO42-去除率的變化見(jiàn)圖4。由圖4可見(jiàn)，反應(yīng)器運(yùn)行1～37 d，進(jìn)水ρ（SO42-）平均為246.0 mg/L，HRT為2 d，出水ρ（SO42-）呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。此期間反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)氣較為劇烈，集氣后檢測(cè)存在H2S。由于菌體自溶釋放硫化物，而硫化物易于氧化，一部分被氧化成硫酸鹽，導(dǎo)致出水ρ（SO42-）增加［9］；另一部分形成H2S，隨其他氣體排出反應(yīng)器外。從第26天開(kāi)始出水ρ（SO42-）出現(xiàn)小幅下降。與ρ（NH4+-N）于第16天開(kāi)始下降相比，存在滯后性。

圖4 反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中ρ（SO42-）和SO42-去除率的變化

從反應(yīng)器運(yùn)行第37天開(kāi)始，HRT為1 d，逐漸提高進(jìn)水ρ（SO42-）至510.9 mg/L，出水ρ（SO42-）開(kāi)始持續(xù)下降，第68天時(shí)出水ρ（SO42-）為201.9 mg/L，SO42-去除率達(dá)到最高，為59.3%，隨后SO42-去除率開(kāi)始下降。李亞新等［10］認(rèn)為，生物氧化產(chǎn)生的單質(zhì)硫顆粒是由微生物體內(nèi)排出的微小顆粒，在水中呈膠體狀態(tài)。由本實(shí)驗(yàn)看來(lái)，這些硫顆粒部分附著在反應(yīng)器生物膜表面，可能影響反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致SO42-去除率降低。第75天開(kāi)始提高進(jìn)水nN∶nS為4，隨之進(jìn)水ρ（SO42-）降至282.5 mg/L，SO42-去除率降至20.2%。從第96天開(kāi)始，將進(jìn)水nN∶nS重新調(diào)整為2.0，SO42-去除率也開(kāi)始有所回升。

第103天開(kāi)始繼續(xù)提高進(jìn)水ρ（SO42-）為950.5 mg/L，出水ρ（SO42-）開(kāi)始升高，SO42-去除率約為20.0%。將進(jìn)水ρ（SO2-）降至510.4 mg/L時(shí)，SO2-44去除率未見(jiàn)提高，并持續(xù)降低，最終SO42-去除率降為0。

在S-ANAMMOX啟動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，未檢測(cè)到S2-或HS-。根據(jù)Fdz-Polanco等［1，11-12］的相關(guān)報(bào)道，在啟動(dòng)S-ANAMMOX的過(guò)程中均發(fā)現(xiàn)了S2-及HS-的產(chǎn)生。但Liu等［2，6，13］的實(shí)驗(yàn)中卻沒(méi)有檢測(cè)到S2-及HS-。根據(jù)以上研究結(jié)果分析，S2-或HS-出現(xiàn)在有機(jī)碳源啟動(dòng)的S-ANAMMOX反應(yīng)中。厭氧污泥中含有多種微生物，其中SRB生存能力較強(qiáng)，在采用有機(jī)碳源啟動(dòng)S-ANAMMOX的反應(yīng)過(guò)程中，SRB以有機(jī)物為底物進(jìn)行還原，從而產(chǎn)生S2-，并在一定條件下生成H2S。

在污泥及反應(yīng)器內(nèi)壁可見(jiàn)黃色物質(zhì)，通過(guò)與文獻(xiàn)對(duì)比，應(yīng)為最終產(chǎn)物單質(zhì)硫。但目前對(duì)其物理化學(xué)性質(zhì)及產(chǎn)生量等均無(wú)法檢測(cè)，還有待進(jìn)一步研究。

2.3 反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中pH的變化

pH是S-ANAMMOX反應(yīng)的一個(gè)重要參數(shù)。反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)出水pH的變化見(jiàn)圖5。由圖5可見(jiàn)，本出水pH雖有一定的波動(dòng)，但始終低于進(jìn)水pH。可見(jiàn)SO2-與NH+發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生NO-442和NO3-是pH降低的過(guò)程。

圖5 反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)出水pH的變化

2.4 污泥及微生物的形態(tài)特征

在S-ANAMMOX反應(yīng)啟動(dòng)初期（1～26 d），不適應(yīng)環(huán)境條件的微生物開(kāi)始死亡溶解，厭氧顆粒污泥解體，出水渾濁，分層不明顯。隨著S-ANAMMOX反應(yīng)的啟動(dòng)，解體后的污泥附著于無(wú)紡布上，出水變澄清，污泥顏色逐漸變?yōu)樯钭厣?，出水呈淡黃色。當(dāng)S-ANAMMOX反應(yīng)運(yùn)行到第60天左右時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)壁及無(wú)紡布開(kāi)始變?yōu)辄S色。取反應(yīng)器內(nèi)壁及無(wú)紡布上的污泥溶于二硫化碳后過(guò)濾，將有機(jī)溶劑揮發(fā)后得到微小黃色顆粒，由此判斷該黃色物質(zhì)為單質(zhì)硫。

反應(yīng)后污泥的SEM照片見(jiàn)圖6。由圖6可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)124 d的富集培養(yǎng)，S-ANAMMOX污泥中的微生物主要以球菌為主，直徑0.5～1.5 μm，菌體外附著許多不規(guī)則的顆粒，推斷為單質(zhì)硫。蔡靖等［14］分離出一株具有同步脫氮除硫作用的菌株，可歸為芽孢桿菌。

圖6 反應(yīng)后污泥的SEM照片

2.5 氮硫轉(zhuǎn)化比特性分析

在反應(yīng)器運(yùn)行期間，取不同運(yùn)行條件下的進(jìn)水平均NH4+-N和SO42-質(zhì)量濃度，經(jīng)計(jì)算得到平均氮硫轉(zhuǎn)化比（摩爾比），結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)，與HRT相比，進(jìn)水nN∶nS對(duì)氮硫轉(zhuǎn)化比的影響更為明顯。在進(jìn)水ρ（NH4+-N ）同為118.0 mg/L左右時(shí)，進(jìn)水nN∶nS為2.0時(shí)的氮硫轉(zhuǎn)化比為4.6，而提高進(jìn)水nN∶nS為4.0時(shí)，氮硫轉(zhuǎn)化比提高到13.8。進(jìn)水濃度對(duì)氮硫轉(zhuǎn)化比也有一定影響，進(jìn)水ρ（NH4+-N ）從118.1 mg/L提高到175.8 mg/L時(shí)，氮硫轉(zhuǎn)化比由13.7降至2.8。本研究中的氮硫轉(zhuǎn)化比在不同的運(yùn)行條件下均處于較高的水平。Fdz-Polanco等［1-2］得出的氮硫轉(zhuǎn)化比約為2.0。Yang等［15］研究得出氮硫轉(zhuǎn)化比低于2.0，平均為1.6左右。Cai等［16］利用長(zhǎng)期運(yùn)行的脫氮除硫反應(yīng)器內(nèi)篩選出的一株硫酸鹽型厭氧氨氧化菌種得出氮硫轉(zhuǎn)化比為2.01。劉正川等［13］采用從亞硝酸還原氨氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}型厭氧氨氧化的長(zhǎng)期運(yùn)行數(shù)據(jù)中得出氮硫轉(zhuǎn)化比約為2.0。Rikmann等［8］、秦永麗等［17］分別采用厭氧污泥在有機(jī)條件下和厭氧氨氧化污泥在無(wú)機(jī)條件下得出氮硫轉(zhuǎn)化比遠(yuǎn)大于2.0?？梢?jiàn)，S-ANAMMOX反應(yīng)的氮硫轉(zhuǎn)化比不穩(wěn)定，表明S-ANAMMOX反應(yīng)是一個(gè)多步反應(yīng)，環(huán)境及運(yùn)行條件都可能影響反應(yīng)的進(jìn)行。

表1 不同運(yùn)行條件下的氮硫轉(zhuǎn)化比

2.6 S-ANAMMOX反應(yīng)機(jī)理

Fdz-Polanco等［1］推測(cè)S-ANAMMOX為分步反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程如下：

本研究在反應(yīng)啟動(dòng)初期檢測(cè)到少量S2-的生成，待反應(yīng)平穩(wěn)后，未檢測(cè)到S2-的生成。由于本研究接種的是普通厭氧顆粒污泥，而非傳統(tǒng)型厭氧氨氧化污泥，在啟動(dòng)初期仍存在一部分有機(jī)物殘留，且菌體自溶也會(huì)產(chǎn)生有機(jī)碳，使得SRB在反應(yīng)器內(nèi)占有一定的優(yōu)勢(shì)，因此會(huì)觀察到少量的S2-及H2S生成，可見(jiàn)S2-并不是S-ANAMMOX反應(yīng)的直接產(chǎn)物。

Liu等［2］提出無(wú)機(jī)條件下的S-ANAMMOX反應(yīng)過(guò)程為：

本實(shí)驗(yàn)中明顯有NO2-生成，該反應(yīng)機(jī)理存在一定的合理性。但該機(jī)理未對(duì)產(chǎn)生的大量NO3-做出合理的解釋。

進(jìn)水nN∶nS對(duì)NH4+-N轉(zhuǎn)化效果的影響見(jiàn)圖7。

圖7 進(jìn)水nN∶nS對(duì)NH4+-N轉(zhuǎn)化效果的影響

由圖7可見(jiàn)：當(dāng)進(jìn)水nN∶nS為2.0時(shí)，NH4+-N去除率約為59.3%，其中NO2-生成率為16.1%，NO3-生成率為6.0%，總氮去除率為37.5%；當(dāng)進(jìn)水nN∶nS提高到4.0時(shí)，NH4+-N去除率約為89.1%，NO3-生成率約為20.0%，NO2-幾乎沒(méi)有產(chǎn)生，總氮去除率為58.4%。由此可見(jiàn)，NO2-和NO3-都是S-ANAMMOX反應(yīng)的產(chǎn)物。當(dāng)進(jìn)水nN∶nS較低時(shí)，式（2）和式（5）的反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，生成NO-和2NO3-；當(dāng)進(jìn)水nN∶nS較高時(shí)，主要發(fā)生式（5）的反應(yīng)，不僅能顯著提高NH4+-N去除率，且能提高總氮去除率。

3 結(jié)論

a）在無(wú)機(jī)條件下S-ANAMMOX反應(yīng)歷時(shí)124 d，從第37天開(kāi)始出現(xiàn)了NH4+-N和SO42-的同步去除。反應(yīng)產(chǎn)物中檢測(cè)到NO2-、NO3-，最終產(chǎn)物為N2和單質(zhì)硫。

b）在運(yùn)行階段，NH4+-N和SO42-的最高去除率分別達(dá)到92.47%和59.3%。當(dāng)進(jìn)水nN∶nS較高時(shí)，能顯著提高NH4+-N去除率和總氮去除率。

c）S-ANAMMOX反應(yīng)出水pH始終低于進(jìn)水pH，表明SO2-與NH+發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生NO-442和NO3-是pH降低的過(guò)程。

d）進(jìn)水nN∶nS、進(jìn)水平均NH4+-N和SO42-質(zhì)量濃度和HRT均對(duì)S-ANAMMOX反應(yīng)氮硫轉(zhuǎn)化比有一定影響。表明S-ANAMMOX反應(yīng)是一個(gè)多步反應(yīng)，環(huán)境及運(yùn)行條件都可能影響反應(yīng)的進(jìn)行。

［1］Fdz-Polanco F，F(xiàn)dz-Polaneo M，F(xiàn)ernandez N，et al. New process for simultaneous removal of nitrogen and sulphur under anaerobic conditions［J］. Water Res，2001，35（4）：1111 - 1114.

［2］Liu Sitong，Yang Fenglin，Gong Zheng，et al. Application of anaerobic ammonium-oxidizing consortium to achieve completely autotrophic ammonium and sulfate removal［J］. Biores Technol，2008，99（15）：6817 - 6825.

［3］Fdz-Polanco F，F(xiàn)dz-Polanco M，F(xiàn)ernandez N，et al. Simultaneous organic nitrogen and sulfate removal in ananaerobic GAC fl uidized bed reactor［J］. Water Sci Technol，2001，44（4）：15 - 22.

［4］Fdz-Polanco F，F(xiàn)dz-Polanco M，F(xiàn)ernandez N，et al. Combining the biological nitrogen and sulfur cycles in anaerobic conditions ［J］. Water Sci Technol，2001，44（8）：77 - 84.

［5］袁怡，黃勇，李祥，等. 硫酸鹽還原-氨氧化反應(yīng)的特性研究［J］. 環(huán)境科學(xué)，2013，34（11）：4362 - 4369.

［6］張麗，黃勇，袁怡，等. 硫酸鹽/氨的厭氧生物轉(zhuǎn)化試驗(yàn)研究［J］. 環(huán)境科學(xué)，2013，34（11）：4356 - 4361.

［7］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局. 水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［M］. 4版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002：62 - 65.

［8］Rikmann E，Zekker I，Tomingas M，et al. Sulfatereducing anaerobic ammonium oxidation as a potential treatment method for high nitro-gen-content wastewater［J］. Biodegradation，2012，23（4）：509 - 524.

［9］張蕾，鄭平，何玉輝，等. 硫酸鹽型厭氧氨氧化性能的研究［J］. 中國(guó)科學(xué)B輯：化學(xué)，2008，38（12）：1113 - 1119.

［10］李亞新，蘇冰琴，耿詔宇，等. 生物法處理含硫酸鹽酸性廢水及回收單質(zhì)硫工藝［J］. 給水排水，2000（8）：28 - 30.

［11］董凌霄，呂永濤，韓勤有，等. 硫酸鹽還原對(duì)氨氧化的影響及其抑制特性研究［J］. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，38（3）：425 -428，432.

［12］趙慶良，李巍，徐永波，等. 厭氧附著生長(zhǎng)反應(yīng)器處理氨氮和硫酸鹽廢水的研究［J］. 黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，24（4）：421 - 426.

［13］劉正川，袁林江，周國(guó)標(biāo)，等. 從亞硝酸還原厭氧氨氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}型厭氧氨氧化［J］. 環(huán)境科學(xué)，2015，36（9）：3345 - 3351.

［14］蔡靖，蔣堅(jiān)祥，鄭平. 一株硫酸鹽型厭氧氨氧化菌的分離和鑒定［J］. 中國(guó)科學(xué)：化學(xué)，2010，40（4）：421 - 426.

［15］Yang Zhiquan，Zhou Shaoqi，Sun Yanbo. Start-up of simultaneous removal of ammonium and sulfate from an anaerobic ammonium oxidation（ANAMMOX）process in an anaerobic up-flow bioreactor［J］. J Hazard Mater，2009，169（1/2/3）：113 - 118.

［16］Cai Jing，Jiang Jianxiang，Zheng Ping．Isolation and identification of bacteria responsible for simultaneous anaerobic ammonium and sulfate removal［J］. Science China，2010，53（ 3） ：645 - 650.

［17］秦永麗，蔣永榮，劉成良，等. 硫酸鹽型厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動(dòng)特性［J］. 環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2015，9（12）：5849 - 5854.

（編輯 祖國(guó)紅）

Characteristics of sulfate-dependent anaerobic ammonium oxidation under inorganic carbon condition

Cui Li，Wang Hui，Huang Kaituo，Xu Tao，Liang Jiyan
（Shenyang Univeisity of Technology，Shenyang Liaoning 110870，China）

The characteristics of sulfate-dependent anaerobic ammonium oxidation （S-ANAMMOX） under inorganic carbon condition were studied using anaerobic granule sludge in a circular fl ow anaerobic reactor. The results showed that：In 1-124 d of operation，the phenomenon of simultaneous ammonium and sulfate removal emerged from the 37thd，producing NO2-，NO3-in reaction process，N2and elemental sulfate in the end，and the removal rate of NH4+-N and SO42-achieved up to 92.47% and 92.47%，respectively；The NH4+-N removal rate and nitrogen loss rate could be increased with high inlet nN∶nS；This oxidation-reduction process of ammonia and sulfate is a pH-dropping reaction；The inlet nN∶nS， average inlet mass concentration of NH4+-N and SO42-and HRT all had effects on the nitrogen-sulfur conversion ratio of S-ANAMMOX reaction，which meant the S-ANAMMOX reaction was a multi-step reaction.

inorganic carbon；sulfate-dependent anaerobic ammonium oxidation （S-ANAMMOX）；ammonia；sulfate；nitrogen-sulfur conversion ratio

X703.1

A

1006-1878（2017）04-0415-06

10.3969/j.issn.1006-1878.2017.04.008

2016 - 10 - 17；

2016 - 11 - 09。

崔麗（1978—），女，遼寧省沈陽(yáng)市人，博士后，副教授，電話 13889845776，電郵 sutcuili@163.com。聯(lián)系人：王慧，電話 13514259875，電郵 Wang-Hui-@outlook.com。

格平綠色行動(dòng)——遼寧環(huán)境科研教育“123工程”資助項(xiàng)目（CEPF2014-123-2-6）。