rNH4=(μ_AN S_NH4 S_NO2)/(Y_AN K_NH4+S_NH4 K_NO2+S_NO2 ) (2)
其中μAN是随抗生素添加而变化的AnAOB菌每天的比生长速率;KNH4和KNO2是AnAOB菌的氨和亚硝酸盐的亲和常数,报道值分别为0。73和0。55 mg N L-1[18];SNH4和SNO2分别是代表氨和亚硝酸盐浓度(mgN L-1));而YAN是AnAOB菌的生物量产量,常值为0。159 mg COD mg-1 N。生长迟缓系数(GRC)定义为(μAN0-μANI)/μAN0×100%,其中μAN0是添加抗生素之前,AnAOB菌每天的比生长速率,μANI是添加抗生素的条件下AnAOB每天的比生长速率。由于4 h批次实验过程中内源性衰变引起的细胞损失极小,因此,在参数估计期间衰变中的生物量损失可以被忽略。
2。4SMP和EPS的提取
将总共25mL的污泥样品在3000g条件下离心分离30min分离出固体,收集的上清液被认为是可溶性微生物产物(SMP)[19]。洗涤剩余的污泥颗粒并用0。85%NaCl溶液定容至25mL。此后,进行1小时的热处理,然后再在3000g条件下离心30min,将所得上清液视为结合态细胞外聚合物质(EPS)[20]。通过使用0。45μm膜过滤混合物液体并离心,最终获得胞外聚合物(EPS)。使用具有葡萄糖标准的蒽酮方法进行多糖(PS)测定,并使用经牛血清白蛋白作为标准的Lowry法测定蛋白质(PN)浓度[21]。论文网
2。5分析方法
使用标准方法[22]测定氨盐,亚硝酸盐,硝酸盐,VSS和悬浮固体(SS)浓度,pH和沉降速度(VS)。使用Leica DM2LB显微镜和数码相机(Canon S30)的图像分析系统(QCOLite)测量平均颗粒直径(MGD)。使用透射电子显微镜(TEM)观察颗粒的形态学[3],并使用EA3000元素分析仪(Euro Vector,Italy)测定颗粒的C,H和N含量。
2。6统计分析
通过Pearson相关分析可以确定抑制物的剂量与anammox颗粒污泥的生理特性之间的关系。使用社会科学统计软件(SPSS)13。0(SPSS Inc。,USA)中的t检验进行变量之间的统计比较。
3、结果
3。1anammox反应器的长期性能变化
两个anammox反应器成功初始化,氮除去率(NRR)为9。5 kg N m-3 d-1,总氮去除效率(NRE)为86%,表明这两个anammox反应器性能稳定。然后,不同的反应器在不同阶段对应添加不同的浓度的抑制物。如表1所述。
3。2 Cu和Zn对anammox性能的联合作用
将Cu(II)和Zn(II)添加到R1的进水中,没有观察到氮去除率的显着波动(t检验,p>0。1出水NH4+-N,NO2--N和NO3--N)当JLR为0。02kg m-3 d-1时(图1)。大约在20天左右,NO2--N(高达40 mg L-1)的浓度增加,当联合负荷增加到0。04 kg m-3 d-1时,反应器迅速恢复正常。由于在这阶段(P0-P2)中氮去除率差异不显着,anammox颗粒污泥耐受的重金属负荷高达0。04 kg m-3 d-1。当JLR增加到0。12kg m-3d-1,P3阶段的性能显著恶化。出水的NH4+-N和NO2--N浓度增加到超过100mg L-1,相应的氮去除率在P4结束时,急剧下降到50%。因此,0。12kg m-3d-1的高负荷重金属导致anammox反应器迅速崩溃。此外,停止添加重金属后,反应器恶化更加严重。出水的NH4+-N和NO2--N浓度保持在150mg L-1以上,平均NRE低于其后20天内NRE的39。8±7。1%,表明anammox颗粒污泥的毒性作用更严重。因此,应该采取减少NLR的策略来避免亚硝酸盐和重金属的协同抑制作用。第53天时,进水NH4+-N和NO2--N浓度降至210 mg L-1,出水NO2--N浓度逐渐降至低于100 mg L-1,之后进水浓度保持在140 mg L-1,第92天时NRE恢复到60%。随着NRR的增加速率为0。0633kgN m-3 d-2,反应器在192天恢复正常水平,表明重金属引起的anammox反应器中恢复是一个耗时的过程。