1、引言

随着畜牧业的发展，每年的畜牧业在中国家禽粪便生产达到约30亿吨，其中氮磷排放已成为水污染最重要的污染物之一，并引起水体富营养化[1]。猪场废水，作为主要畜禽废水，通常特点是含有高浓度的化学需氧量（COD）、氮和磷[2]。传统的生物方法是通过厌氧消化（AD）将有机物有效地去除，也回收沼气[3][4]。然而，反硝化过程中，消化液中的COD是不足以脱氮的。近年来，厌氧氨氧化（anammox）工艺被认为是在猪场废水生物脱氮的有效途径[5]。Cu和Zn是猪代谢的必需微量营养素，并且在猪饲料中补充高浓度的这些微量营养素以提高饲料效率和猪健康。在中国，根据猪龄（中国标准：GB 26419-2010）（中国标准：NY 929-2005），猪饲料中允许的最大浓度分别为35-200mgCukg-1和250mgZnkg-1。然而，大多数供应的饮食（超过80％）是被排泄到体外的[6]。尽管大多数重金属主要存在于AD阶段的固体部分（86％在颗粒污泥内），但一定浓度的金属仍然存在于消化液中[7]。另外，为了预防感染，治疗疾病，并促进生长，通常在饲料和水中添加多种类型的抗生素，用于猪饲养。大多数非代谢的抗生素通过猪粪排出。鉴于anammox应用于猪场废水处理的前景，而在AD过程中，这些抗生素的不完全降解和长半衰期，可将相当数量的抗生素引入到基于anammox的反应器中[8]，因此，由于在猪场废水中存在重金属和抗生素，随着猪的快速发展潜在的风险也增加。

一些研究重点关注重金属和抗生素对anammox工艺的单一影响[9][10][11][12][13][14]。一些研究报道了在批次实验中，重金属和抗生素的联合作用或在连续流中[15][16]，重金属（Ni，Cu，Co和Zn）对反应器的协同作用。然而，迄今为止，还没有对重金属和抗生素对anammox工艺的综合作用进行长期的研究[10]。因此，本研究的目的是调查（i）Cu和Zn以及Cu和土霉素（OTC）对anammox性能的协同作用；（ii）不同联合负荷率（JLR）下污泥特性的演变；和（iii）这些抑制机制和调节策略。

2、材料与方法

2。1模拟废水和接种物

模拟废水中含有基质，无机盐和微量元素，根据需要分别提供等摩尔量的氨氮和亚硝氮，分别以(NH4)2SO4和NaNO2形式。无机盐为10mg L-1 KH2PO4，5。6mg L-1 CaCl2•2H 2 O，300mg L-1MgSO4•7H2O和1250mg L-1KHCO3。微量元素溶液I的组成为5g L-1 EDTA和9。14g L-1FeSO4•7H 2 O，并且微量元素II的组成为15gL-1 EDTA，0。014g L-1H3BO4，0。99g L-1MnCl 2•4H2O，0。25g L-1 CuSO4•5H2O，0。43g L-1 ZnSO4•7H2O，0。21g L-1 NiCl2•6H2O，0。22g L-1 NaMoO4•2H2O和0。24g L-1 CoCl2•6H2O。因此，这种模拟废水中的COD可忽略不计。接种的anammox颗粒污泥取自实验室规模的上流式厌氧污泥床（UASB）反应器（R0）该反应器稳定运行一年左右，氮去除率（NRR）约为10kg N m-3d-1，污泥主要为（99％）CandidatusKueneniastuttgartiensis属的厌氧氨氧化细菌（AnAOB）[17]。

2。2实验装置与操作策略

为了研究Cu和Zn以及Cu和OTC对anammox工艺的长期联合作用，将两个分别用有机玻璃制成的有效体积为1。0L的UASB反应器（R1和R2），用黑色布裹着以防止光抑制，然后置于35±1 ℃的恒温室中。接种后，这些反应器中初始的挥发性悬浮固体（VSS）浓度为16。7g L-1。进水pH值为7。9±0。1。从第9天起，水力停留时间（HRT）保持在1。2 h，相应的氮负荷（NLR）为11。2 kg N m-3 d-1。

以前，猪场废水中的OTC浓度大约为232μgL-1[10]，厌氧消化池中的OTC浓度在64天内显着降低了59％[8]，此外，在消化液中，Cu和Zn的浓度约为1。5mg L-1[7]。因此，根据环境中的相关浓度，Cu和Zn的浓度设定为1mg L-1，并且相应的OTC浓度为0。5mg L-1。由于畜牧业具有极大的发展潜力和兽用抗生素的和大规模使用。本研究还对高浓度的（3mg L-1的）Cu和Zn；1 mg L-1的OTC的潜在影响进行了研究，并且OTC，CuCl2•2H2O和ZnCl2•2H2O加入模拟废水中，如表1所示。