利用富集菌的基本原理细菌是生长缓慢的细菌，需采用对污泥截留性能佳的反应器来实现菌的富集与培养，它首先在流化床中获得培养成功。

细菌生长在沙砾外的生物膜中。

但是运行实验室规模的流化床是非常困难的，而且由于动力消耗大，所以采用流化床来富集细菌是不适宜的。

有时流化床中的不能有效保持，控制和循环泵的控制不佳也会导致培养失败。

最大的问题是在反应器和各个反应段中生物膜的结构厚度数量构成壁长不是常数，使得流化床中的完全混合段缺失，有些污泥因没有得到连续的底物供给而处于饥饿状态，导致活性降低。

随后又陆续有人在生物膜处理系统滤池生物转盘等其它反应器中成功培养了富集体。

上流式厌氧污泥床在反应启动和培养中的应用是很广泛的。

年，胡宝兰等采用装置作为反应器进行了实验室规模运行研究。

启动三个月后反应器达到了很高的效率。

胡勇有等在年采用套装置作为反应器。

在实验进行的多天里，氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高分别可达，和。

同时试验发现进水碱度以以含量计为宜，此时值在之间，适合菌的生长。

采用可以有效地进行泥水气三相的分离，从而达到较高的负荷，同时上升流的过程中也可以减少氧气对污泥的影响，通过提高反应器中液体上升流速，将水力剪切作用于絮状厌氧污泥上，可以使得厌氧颗粒污泥的形成速度得到显著增强，大大加强了反应器的工作效率。

厌氧氨氧化菌是难培养细菌，要利用厌氧氨氧化反应，必须首先获得菌种厌氧氨氧化菌生长缓慢，要开发厌氧氨氧化反应，必须设法促进该菌的生长，大量扩增菌种厌氧氨氧化菌的细胞得率较低，要使厌氧氨氧化反应器高效运行，必须设法持留菌体，在装置内积累定数量的生物体。

而反应器是强有力的实验体系，因为它具有以下优点有效的生物截留能力在反应器中形成对底物产物和微生物的均匀分布长时间的可行操作有机负荷高，水力停留时间短使污泥颗粒化，能力更强无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有定程度的搅动污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。

工艺对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。

因此在本文中采用反应器来进行细菌的筛选富集试验。

第章材料与方法完成工艺，主要是控制混合和严格的缺氧条件。

由于细菌对敏感性为，所以保证系统的严格缺氧条件是至关重要的。

根据菌的生长特性，许多沉积物的好氧缺氧界面是厌氧氨氧化菌的理想居处，因此推断，在有限氧扩散的硝化生态系统中，和在有限电子供体硫化物或有机底物的反硝化中可能存在有厌氧氨氧化能力的细菌。

由电子受体的角度看，是个亚硝酸盐的还原反应，类似于反硝化作用。

此外最近文献报道，在低比废水的生物脱氮中，以氨作为电子供体，可强化脱氮效果。

因此有理由认为些反硝化菌能进行作用，即使用反硝化污泥进行培养，而能够成功得筛选富集菌。

本试验以异养型反硝化菌污泥作为接种物在反应器中持留扩增菌体污泥来启动反应器，并筛选出菌。

试验装置反应器由有机玻璃制成，有效容积为，其中反应区为，沉淀区位，利用温控调节，使反应区温度在左右。

反应装置和流程如图所示。

将水箱置于高处，利用重力使原水流入反应器中，处理后经过上部三相分离器，最后溢流排出。

产生的气体从上部排出。

图试验装置和流程接种污泥取自成都市三瓦窑污水处理厂厌氧消化池，取回后静置夜，虹吸弃除上清液，底部污泥为黑褐色，颗粒状。

主要性状如下，，，。

模拟废水为了减少其它因素的影响，探明以异养型反硝化反应启动厌氧氨氧化反应器的可行性，试验采用模拟废水。

厌氧氨氧化模拟废水成分见表，分别以和作为电子受体和电子供体。

表添加的物质组分合成废水组分微量元素Ⅰ微量元素Ⅱ微量元素组分如表所示。

表微量元素的物质组成微量元素组分ⅠⅡ试验分析项目与方法酚二磺酸光度法，紫外分光光度法，采用北京瑞利分析仪器公司生产的型紫外可见分光光度计测定蔡基乙二胺光度法，采用上海精密科学仪器有限公司生产的型分光光度计测定纳氏比色法，采用上海精密科学仪器有限公司生产的型分光光度计测定第章结果与分析因为细菌较难培养，所以细菌筛选的过程花费了相当长的时间。

在试验过程中，按照相关资料对各营养物和微量元素进行配比，节省了定的时间。

通过对各营养物配比的调整和运行方式的控制，最后在系统中成功的筛选出了具有转化能力的细菌。

在第二阶段的实验中，通过调节温度及进水培养液浓度等条件，测得在不同条件下的硝化速率，并确定了最佳厌氧氨氧化的工艺条件。

反应器的启动本阶段的目标主要是从普通污泥中筛选，并富集具有厌氧氨氧化能力的细菌，并从中摸索出条适合成功培养菌群的方法。

通过监测各反应器中各项指标的变化，验证理论分析结果，了解厌氧氨氧化细菌在筛选过程中所需注意的问题。

本阶段试验从年月进行到年月，共运行天。

在生物反应器启动中，人们既可以利用微生物生态学上的对策，通过对反应器施加高负荷即高负荷法来富集培养生长较快的微生物也可以采用对策，通过对反应器施加低负荷即低负荷法来富集培养对基质亲和力较高的微生物。

本课题采用低负荷法，即试验过程中，施加低负荷，试图富集对基质亲和力较高的菌群。

厌氧氨氧化菌生长极其缓慢，倍增时间长达。

因此如何提高反应器内的生物量并有效持留菌体，成为保证厌氧氨氧化反应器高效稳定运行的关键。

与其它反应器相比，反应器使污泥颗粒化，持留菌体的功能更强，因此本研究采用反应器进行试验，促使菌群颗粒化，以有效持留菌体。

在反应器启动过程中，浓度在左右，浓度在左右，水力停留时间，氨氮和亚硝酸盐氮的容积负荷分别为左右和左右。

图和可以看出反应过程的启动经历了个明显的阶段，即反应初期阶段第天过渡期阶段第天稳定运行期阶段第天。

平均每两天半监测次出水的各个指标。

进出水氨氮含量及其变化曲线见图。

图进出水氨氮含量及其变化曲线进出水亚硝氮含量及其变化曲线见图。

图进出水亚硝氮含量及其变化曲线进出水硝氮含量及其变化曲线见图。

图进出水硝氮含量及其变化曲线氨氮亚硝氮去除率见图。

图氨氮硝氮的去除率反应初期阶段反应初期阶段反应器进出水氨氮浓度的变化如表。

表反应初期阶段反应器进出水氨氮浓度变化时间进水出水去除率厌氧氨氧化反应的影响本实验测试了厌氧氨氧化污泥在个不同值下的氨氧化速率。

测试过程中其它主要条件为温度，起始和浓度分别约为和。

把生物反应速率对作图，即得活性曲线，见图。

由图可看出，值在左右时，厌氧氨氧化反应最快，因此值在时可视为厌氧氨氧化反应的最适。

此时，不仅反应速率最大，而且生物活性也较稳定。

时，反应速率及其稳定性均受影响。

当值约为时，污泥的厌氧氨氧化活性最大，为，。

图对厌氧氨氧化速率的影响温度对厌氧氨氧化反应的影响图为在温度分别为，和条件下，测定的厌氧氨氧化反应速率，它反映了温度对厌氧氨氧化反应的影响。

测试过程中其它主要条件为值为，起始和浓度分别约为和。

把生物反应速率对温度作图，即得温度活性曲线，见图。

由图可看出，对于厌氧氨氧化反应，当温度从升至时，反应速率逐渐提高继续升至，反应速率反而有所降低因此最适温度约在。

因为温度对生物反应有很大的影响，温度升高时，方面酶促反应加快，另方面酶活性的丧失也加速。

如果条件保持不变，生物反应有个最适温度，在这个温度下，两种倾向趋于平衡，它的活性最大。

而厌氧氨氧化混培菌的最适生长温度为，说明其是嗜温型微生物。

图温度对厌氧氨氧化速率的影响基质浓度对厌氧氨氧化反应的影响厌氧氨氧化反应速率与基质浓度有关。

图为在进水浓度条件下浓度相应为，测定的厌氧氨氧化反应速率，它反映了浓度对厌氧氨氧化反应的影响。

测试过程中其它主要条件为值为，温度为。

可以看出浓度与反应速率之间呈抑制型曲线，是厌氧氨氧化的反应基质，浓度越高反应速率越大但过高的基质浓度对生物是有抑制作用的，因此，在浓度时厌氧氨氧化速率反而下降。

在浓度大约为浓度为时，厌氧氨氧化速率达到最大值。

而亚硝酸盐也是很强的生物抑制剂，它对厌氧氨氧化反应也有较明显的抑制作用。

图基质浓度对厌氧氨氧化速率的影响小结由上面的单因子试验的结果可以看出，在温度大约为为浓度为浓度为时，硝化速率最大，这就是最佳厌氧氨氧化能力的工艺条件。

第章结论与建议结论本文主要研究了在反应器中，使用城市生活污水处理厂消化池的污泥进行细菌筛选富集，及考虑在不同条件下培养目的菌，确定菌的最佳反应条件，得出以下结论以普通城市污水处理厂的浓缩污泥为种泥，经过驯化也可以启动反应过程，并能较快地培养出高效微生物菌群。

反应器启动反应过程，经历污泥适应的反应初期活性表现及提高的过渡期及活性稳定的稳定运行期个阶段，在反应器运行的第天时，和的去除率分别达到，。

试验中系统的和的被转化量的比依次为，与国际上报道的的转化比相近，实现了污泥的培养。

而的去除量高于的去除量，可能是污泥中存在其他的自养反硝化菌去除了亚硝酸盐氮。

反应过程，出水值高于进水，稳定在左右进出水碱度变化不大。

获得的具有厌氧氨氧化活性的生物为红色，并在反应器的下部形成了红色颗粒污泥。

由于氨氧化菌的基质为氨在水溶液中会产生解离，因此氨氧化反应受的影响，研究得到的厌氧氨氧化反应的最适为厌氧氨氧化反应当温度从升至时，反应速率逐渐提高，继续升至时，反应速率反而降低，适宜温度约为观察浓度在浓度在范围内对厌氧氨氧化速率的影响发现，反应速率与浓度之间呈抑制型曲线，得到最适基质条件为浓度为浓度为。

这可以为以后的反应器的启动研究作定的参考。

以普通污水厂浓缩污泥驯化培养菌群的生理生化特性等还需