張星星 ，王昕竹 ，印 雯 ，陳 亞 ，徐樂中，2，盛銘軍 ，郭永福 ，2，吳 鵬 ，2

（1.蘇州科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇蘇州215009；2.城市生活污水資源化利用技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，江蘇蘇州215009；3.蘇州市供排水管理處，江蘇蘇州215004）

隨著我國城市化的快速推進(jìn)，產(chǎn)生了大量低氨氮、低碳源的市政污水，目前常規(guī)的生物脫氮工藝很難滿足氮排放標(biāo)準(zhǔn)。這類工藝由于缺少易生物降解的碳源而需設(shè)法人為投加，增加了運(yùn)行費(fèi)用和碳排放量，為此研究者不斷探究合適的新工藝。厭氧氨氧化（Anammox）工藝可以節(jié)省100%的有機(jī)碳源，在厭氧或缺氧的條件下能夠?qū)崿F(xiàn)氨氮的高效去除。相比傳統(tǒng)的生物脫氮，Anammox工藝可以減少64%的氧氣需求量、100%的外源電子供體和80%~90%的污泥產(chǎn)量〔1〕，極具經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境意義。

Anammox反應(yīng)是在缺乏碳源和氧氣的條件下，Anammox菌以NO2--N為電子受體，直接將NH4+-N還原成N2的生物脫氮過程〔2〕。目前世界上投入規(guī)?；瘧?yīng)用的Anammox反應(yīng)器已超過120座，但大部分仍受制于低碳氮比、高溫的氨氮廢水［3〕。另外，Anammox菌細(xì)胞還具有產(chǎn)率低（0.11 gVSS/gNH4+-N）、世代周期長(zhǎng)（可達(dá)32 d）、對(duì)底物依賴性強(qiáng)、環(huán)境抗逆性弱及基因擴(kuò)增困難導(dǎo)致反應(yīng)啟動(dòng)耗時(shí)過長(zhǎng)的特點(diǎn)〔4-5〕。為解決上述工程應(yīng)用缺陷，適應(yīng)市政污水的水質(zhì)特性，當(dāng)前國內(nèi)外在Anammox應(yīng)用方面的研究熱點(diǎn)主要集中在：（1）Anammox菌體數(shù)量與活性較高的接種污泥源；（2）具有良好生物富集作用的反應(yīng)器；（3）穩(wěn)定高效供給NO2--N的工藝；（4）影響Anammox活性的環(huán)境因素〔6〕。本研究以上述四點(diǎn)的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為Anammox污水處理提供參考與借鑒。

1 污泥源對(duì)Anammox工藝啟動(dòng)的影響

通過接種成熟Anammox污泥，可以快速啟動(dòng)Anammox反應(yīng)器，但由于Anammox菌基因轉(zhuǎn)錄所需活化能較高，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)室ATP合成速率緩慢，而且工程應(yīng)用所需的成熟Anammox污泥供應(yīng)有限，因此，研究常見污泥源對(duì)Anammox菌的富集意義重大。

1.1 好氧污泥源

好氧活性污泥中微生物種類豐富多樣，污泥表面積大且含有大量多糖類黏性物質(zhì)，可以為Anammox菌的棲息與停留提供有利的微生長(zhǎng)環(huán)境。當(dāng)城市污水氨氮含量豐富，氧氣不足時(shí)好氧污泥會(huì)發(fā)生好氧短程硝化反應(yīng)，產(chǎn)生大量亞硝酸鹽，從而誘導(dǎo)Anammox反應(yīng)的進(jìn)行。

王衫允等〔7〕在研究 A/A/O曝氣池中 Anammox菌的活性時(shí)發(fā)現(xiàn)，好氧硝化產(chǎn)物是Anammox反應(yīng)的主要基質(zhì)來源，好氧污泥特定發(fā)生的短程硝化具有為Anammox提供底物的潛勢(shì)。新加坡Jianzhong He團(tuán)隊(duì)將改進(jìn)引物組引入到污水處理廠，檢測(cè)到引物組富集超過47.3%的Anammox菌〔8〕，證實(shí)了好氧短程硝化具有去除氨氮的功能。

短程硝化（NH4+→NO2-）、硝酸鹽異化還原（NO3-→NO2-→NH4+）與短程反硝化（NO3-→NO2-）是維持Anammox過程的重要條件，短程硝化作用發(fā)生于環(huán)境氧濃度較低的情況，過高的氧濃度會(huì)導(dǎo)致全程硝化，并造成硝化桿菌與Anammox菌對(duì)底物的競(jìng)爭(zhēng)，從而影響Anammox菌的活性。

好氧污泥由于長(zhǎng)期處于氧濃度充足的環(huán)境中，其中的微生物以好氧菌為主，伴有少量兼性菌。在培養(yǎng)富集Anammox菌的過程中，大量好氧菌會(huì)因不適應(yīng)缺氧條件而裂解死亡，并釋放出毒害Anammox菌的高濃度游離氨（FA）、游離亞硝酸氨（FNA），不但會(huì)抑制Anammox反應(yīng)的進(jìn)程，也延長(zhǎng)了Anammox菌培養(yǎng)經(jīng)歷的活性遲滯、活性提升階段〔9-10〕。T.Wang等〔9〕利用厭氧折流板生物膜反應(yīng)器（ABBR）接種好氧污泥，在運(yùn)行161 d后，最高容積氮去除負(fù)荷達(dá)到了0.90 kgN/（m3·d），穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間超過常規(guī)水平。D.Wang等〔11〕利用好氧活性污泥啟動(dòng) Anammox反應(yīng)器，運(yùn)行260 d才獲得接近90%的總氮去除率。

好氧污泥表面及內(nèi)部含氧量較高，不利于Anammox菌及Anammox伴生菌的生存。此外，好氧污泥內(nèi)厭氧菌相比好氧菌活性不足，自身細(xì)胞產(chǎn)率低，豐度偏低，對(duì)Anammox反應(yīng)所需厭氧環(huán)境的調(diào)控作用偏弱。

綜上所述，好氧污泥富集培養(yǎng)Anammox菌的實(shí)際效果不夠理想，原因可歸納為以下四點(diǎn)：（1）好氧污泥短程硝化難以調(diào)控，硝化桿菌增殖易過量；（2）氧濃度過高會(huì)直接抑制Anammox菌的活性；（3）好氧污泥中Anammox功能菌的基因數(shù)偏低；（4）厭氧菌數(shù)量不足，由好氧過渡到厭氧需要一定時(shí)間。

1.2 厭氧污泥源

據(jù)報(bào)道，厭氧污泥更易富集培養(yǎng)Anammox菌，加速Anammox反應(yīng)器的啟動(dòng)。一方面，此類污泥含有豐富的可與Anammox菌共生的微生物。這些微生物長(zhǎng)期處于厭氧環(huán)境，與Anammox污泥生境相同，有利于Anammox菌的生長(zhǎng)；另一方面，厭氧的無機(jī)生境，使得污泥源中Anammox菌的DNA含量偏高，對(duì)提升Anammox菌的活性具有輔助作用。

但關(guān)于最適厭氧污泥性質(zhì)形態(tài)的研究結(jié)果有所不同。吳鵬等〔12〕通過比較好氧硝化污泥、厭氧亞硝化污泥、厭氧亞硝化污泥和反硝化污泥啟動(dòng)MBR反應(yīng)器發(fā)現(xiàn)，厭氧亞硝化污泥在快速啟動(dòng)及氨氮去除負(fù)荷中表現(xiàn)最佳，表明厭氧亞硝化污泥最適宜作為污泥接種源。也有學(xué)者研究了低溫狀態(tài)（13℃）下接種絮狀硝化污泥、厭氧顆粒污泥及絮狀反硝化污泥的CAMBR反應(yīng)器，結(jié)果表明：厭氧顆粒污泥在45 d后即表現(xiàn)出明顯的Anammox活性，用于增強(qiáng)主流污水的Anammox應(yīng)用具有一定的可行性〔13〕。并且顆粒污泥相比絮狀污泥具有更多樣的微生物群落，其中所含的Ca.Brocadia、Ca.Jettenia等生長(zhǎng)速率極大的Anammox菌屬能促進(jìn)Anammox的快速啟動(dòng)，非常適用于城市污水的處理。

1.3 混合污泥源

據(jù)報(bào)道，接種混合污泥啟動(dòng)Anammox比單一污泥源更有優(yōu)勢(shì)，原因是混合污泥源中一部分含有同步硝化反硝化功能，加速了Anammox的啟動(dòng)。Yifeng Lu等〔14〕接種混合污泥啟動(dòng)上流柱反應(yīng)器，105 d內(nèi)最高總氮去除負(fù)荷為 191.5 gN/（m3·d），Anammox 反應(yīng)啟動(dòng)成功，并具有高效穩(wěn)定的脫氮性能。S.Tomar等〔15〕運(yùn)行Anammox混合反應(yīng)器80 d后剩余NH4+-N質(zhì)量濃度低于2.1 mg/L，能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)總氮出水達(dá)標(biāo)，此外，借助皮爾遜曲線還觀察到氮去除率與HRT和SRT有很強(qiáng)的正相關(guān)性。

混合接種成熟Anammox污泥在極短時(shí)間內(nèi)即可啟動(dòng)反應(yīng)器，這是由于初始Anammox菌基因豐度較高，成熟Anammox污泥中原優(yōu)勢(shì)Anammox菌屬始終在微生物競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主導(dǎo)地位直接影響Anammox反應(yīng)特性，反應(yīng)器可在短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)。HuiChen等〔16〕按體積比 3∶1混合培養(yǎng)反硝化污泥和Anammox顆粒污泥，40 d獲得極佳的Anammox活性，Anammox反應(yīng)器啟動(dòng)成功。這依賴于Anammox菌協(xié)同反硝化菌富集培養(yǎng)時(shí)有更好的生物多樣性，Anammox菌與反硝化菌共生能力強(qiáng)〔17〕，Anammox活性表達(dá)迅速。Qintong Wang等〔18〕對(duì)比了普通活性污泥與厭氧顆粒污泥分別混合接種低濃度Anammox污泥快速啟動(dòng)的可行性，5 d后僅普通活性污泥反應(yīng)器觀察到Anammox菌的富集，表明普通活性污泥與Anammox菌在低負(fù)荷下協(xié)同共生性較好。

總之，處理市政污水的Anammox反應(yīng)啟動(dòng)階段，含成熟Anammox污泥的混合污泥啟動(dòng)反應(yīng)器可以在極短時(shí)間內(nèi)取得可觀的脫氮效果；普通混合活性污泥中厭氧消化污泥存在時(shí)明顯縮短了反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間；采用混合活性污泥培養(yǎng)Anammox污泥優(yōu)于單一接種污泥源〔14-15〕，厭氧（顆粒）污泥是最佳的單一接種污泥源。

對(duì)上述污泥源啟動(dòng)Anammox及運(yùn)行特性優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，結(jié)果見表1。

表1 不同污泥源對(duì)Anammox過程的啟動(dòng)與運(yùn)行特性比較

2 反應(yīng)器對(duì)Anammox處理市政污水的影響

采用Anammox技術(shù)處理市政污水，往往面臨進(jìn)水有機(jī)物濃度變化大、啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、處理溫度低、長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行困難等障礙。但有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，Anammox菌在生物量足夠的條件下可有效抵抗不利環(huán)境，截留污泥和維持Anammox菌的豐度成為Anammox技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)〔19〕。作為微生物生長(zhǎng)繁殖的場(chǎng)所——反應(yīng)器應(yīng)具有以下特征〔5〕：（1）生物截留性能好；（2）運(yùn)行穩(wěn)定；（3）無死角區(qū)或無局部高底物濃度區(qū)；（4）維持厭氧環(huán)境和密封性能強(qiáng)；（5）具有較高的固液傳質(zhì)效率。由于Anammox反應(yīng)器不能滿足全部的理想條件，從而衍生出調(diào)控運(yùn)行策略〔20〕、改良反應(yīng)器〔21〕以及固定化微生物〔22〕等應(yīng)對(duì)手段。

2.1 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）

與其他類型的反應(yīng)器相比，UASB借助獨(dú)特的氣液固三相分離裝置，能形成具有良好沉降性能的顆粒污泥，大大提高了反應(yīng)器中的生物量，從而促使Anammox快速啟動(dòng)。李媛等〔23〕通過UASB反應(yīng)器培養(yǎng)Anammox顆粒污泥，歷時(shí)68 d獲得具有對(duì)總氮去除率在90%以上能力的顆粒污泥。UASB良好的密閉性有利于營(yíng)造厭氧環(huán)境，加速Anammox顆粒污泥培養(yǎng)。 Z.Shi等〔24〕借助 UASB 反向啟動(dòng) Anammox，歷時(shí)80 d觀察到Ca.Kuenenia生物量占比為16.1%，Anammox菌在UASB反應(yīng)器內(nèi)短時(shí)間大量富集。S.Cao等〔25〕采用以Anammox顆粒污泥為核心的UASB處理低溫污水，反應(yīng)器在26 d啟動(dòng)后進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)反硝化細(xì)菌活性大大提高，促進(jìn)了Anammox菌的生化反應(yīng)。

2.2 序批式反應(yīng)器（SBR）

SBR反應(yīng)器主要特征是間歇操作，而主流市政污水大多連續(xù)排放且流量波動(dòng)大，故間歇反應(yīng)器至少為2個(gè)或3個(gè)以上為宜。SBR既可作為Anammox前處理工藝，又可作為Anammox脫氮反應(yīng)器。P.Jin等〔26〕研究了兩級(jí)式PN/A工藝處理市政污水，鑒于進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)（NH4+-N質(zhì)量濃度為32～79 mg/L），連接兩平行SBR反應(yīng)器去除有機(jī)物和獲取穩(wěn)定的亞硝酸鹽積累（＞93%氨氮去除率）。 Y.Miao 等〔27〕采用SBR反應(yīng)器處理學(xué)校生活污水，發(fā)現(xiàn)調(diào)控C/N增加了1.1～2.5，Anammox菌的豐度和活性也隨之提升。C/N適量的增加促進(jìn)了Anammox的活性表達(dá)，但C/N過高時(shí)Anammox菌會(huì)被反硝化菌替代。

由于SBR反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力弱，對(duì)難降解有機(jī)物的去除率偏低。E.Rikmann等〔28〕運(yùn)行SBR處理TN為601～835 mg/L的污泥上清液2 a后，最高總氮去除負(fù)荷為 0.30 kgN/（m3·d），表明 SBR 對(duì)高氨氮廢水為低效率氮降解和弱水力負(fù)荷沖擊。內(nèi)置填料生物膜，可吸附大量有機(jī)物及高負(fù)荷運(yùn)行的序批式生物膜反應(yīng)器（SBBR）可克服以上不足。研究結(jié)果表明，在低溫，NH4+-N為2 000 mg/L的條件下，CANON-SBBR工藝對(duì)TN的去除率可達(dá)88.1%〔20〕，SBBR在低溫高氨氮的污水處理中具有良好的應(yīng)用前景。

2.3 膜生物反應(yīng)器（MBR）

MBR特有的膜分離設(shè)備能有效阻止Anammox菌的流失，提升其耐沖擊負(fù)荷的能力與污泥的沉降性能。高濃度的Anammox菌能抵抗外部不良環(huán)境，加速Anammox反應(yīng)器的啟動(dòng)，顯著提高污水中氮的去除率。閭剛等〔29〕比較了MBR和ABR通過接種同種污泥對(duì)Anammox快速啟動(dòng)的影響，發(fā)現(xiàn)MBR比ABR提前20 d啟動(dòng)，穩(wěn)定運(yùn)行后MBR總氮去除負(fù)荷也高于ABR。MBR還能有效阻止菌種直徑極?。ǎ?μm）的Anammox菌的流失。Y.Tao等〔30〕報(bào)道了MBR反應(yīng)器啟動(dòng)178 d時(shí)，Ca.Brocadia、Ca.Kuenenia菌的活性增加了19倍，Anammox菌的活性得到顯著提升。

城市污水進(jìn)水有機(jī)物濃度較大時(shí)，生物膜增長(zhǎng)過快且會(huì)發(fā)生堵塞，易造成反應(yīng)器阻力損失大、運(yùn)行成本提高的不良后果；同時(shí)COD濃度過高，不僅會(huì)抑制Anammox活性，異養(yǎng)菌將在生物膜上過量繁殖競(jìng)爭(zhēng)污水中存在的亞硝酸鹽和抑制Anammox菌的生存空間〔31〕。常需在MBR前對(duì)城市污水進(jìn)行除碳處理，以降低進(jìn)水COD濃度。李田等〔32〕構(gòu)建了ABR除碳-亞硝化-MBRAnammox工藝用于處理城市污水，其中，ABR除碳系統(tǒng)去除了70%的COD，MBR系統(tǒng)出水TN低于10 mg/L。劉春等〔33〕采用微氣泡曝氣的MBR反應(yīng)器，對(duì)有機(jī)物的去除負(fù)荷達(dá)到1.08 kg/（m3·d），對(duì)總氮去除率為 86.0%。

2.4 膨脹顆粒污泥床（EGSB）

EGSB實(shí)質(zhì)上是改進(jìn)的UASB反應(yīng)器，EGSB反應(yīng)器上升流速高（是UASB的4倍）顆粒污泥床處于部分或全部膨化狀態(tài)，再加上產(chǎn)氣的攪拌作用，使污水與顆粒充分接觸，固液傳質(zhì)效果更好，可消除死區(qū)。Y.Wu 等〔34〕運(yùn)行改良 EGSB 反應(yīng)器（CEGSB）40 d 即可啟動(dòng)Anammox反應(yīng)，相比普通EGSB 22%的Anammox菌豐度，CEGSB富集了49%Anammox生物量。房安然〔35〕證實(shí)了EGSB反應(yīng)器在啟動(dòng)Anammox工藝方面具有優(yōu)勢(shì)，利用EGSB反應(yīng)器富集培養(yǎng)出的污泥Anammox活性提高了約7倍。EGSB較強(qiáng)的Anammox菌富集和污泥截留能力，對(duì)于Anammox應(yīng)用于主流污水的快速啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行具有實(shí)踐價(jià)值。

2.5 厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）

ABR具有污泥持留能力強(qiáng)，微生物相有效分離，各格室污泥混合程度低，且不同格室可以控制差異化反應(yīng)體系，降低傳統(tǒng)混合體系中有機(jī)物對(duì)Anammox的直接抑制等特點(diǎn)，處理城市主流污水時(shí)脫氮效果較理想〔36〕。吳鵬等〔37〕研究了 ABR 處理城市污水的Anammox反應(yīng)特性，結(jié)果表明，ABR除碳單元滿足Anammox系統(tǒng)的進(jìn)水基質(zhì)要求，ABR Anammox單元的TN平均去除率可達(dá)84%。曾國驅(qū)等〔38〕的研究表明，在ABR中接種厭氧污泥與河涌底泥混合污泥培養(yǎng)Anammox菌，運(yùn)行100 d后出水幾乎無氨氮，掃描電鏡觀察到紅棕色顆粒污泥。ABR反應(yīng)器高效的污泥截留能力促進(jìn)了污泥顆?；?，提升了污泥的沉降和泥水分離性能。

Anammox反應(yīng)器實(shí)際應(yīng)用運(yùn)行效果比較見表2。

表2 Anammox反應(yīng)器實(shí)際應(yīng)用運(yùn)行效果比較

3 底物供給方式對(duì)Anammox處理市政污水的影響

NO2--N供給不足是污水廠應(yīng)用Anammox的瓶頸之一，污水主流線路應(yīng)用Anammox必須解決底物限制問題?？紤]到減少NO2--N轉(zhuǎn)化時(shí)間、降低污泥產(chǎn)量、提升操作方便性，底物的供給途徑研究熱點(diǎn)為亞硝化（短程硝化）和短程反硝化過程。

3.1 亞硝化（短程硝化）

市政污水進(jìn)行亞硝化前處理時(shí)，最重要的是控制亞硝化反應(yīng)進(jìn)程，匹配兩段反應(yīng)器使出水滿足Anammox進(jìn)水基質(zhì)比。有研究表明，控制亞硝化出水 NO2--N/NH4+-N 為 1.2~1.5，COD 為 60~70 mg/L，Anammox脫氮性能良好。實(shí)際污水處理時(shí)，最適短程硝化出水的基質(zhì)比卻說法不一。林皓〔41〕認(rèn)為短程硝化出水NO2--N/NH4+-N為1.3~1.8，COD為60~120 mg/L較為適宜。蔣杭城等〔42〕研究了主流短程硝化—Anammox系統(tǒng)，通過控制短程硝化出水NO2--N/NH4+-N為0.78~1.14，COD為40~50 mg/L，系統(tǒng)獲得了較高的脫氮效果。

穩(wěn)定的亞硝化反應(yīng)需要維持AOB優(yōu)勢(shì)菌屬地位，同時(shí)降低NOB菌活性。據(jù)參考文獻(xiàn)〔43〕報(bào)道，AOB菌對(duì)曝氣方式的變化適應(yīng)性強(qiáng)，NOB菌則活性恢復(fù)較慢。Songkai Qiu等〔44〕通過控制曝氣頻率的遞減，AOB優(yōu)勢(shì)Nitrosomonas菌屬豐度達(dá)46.2%，AOB菌在限氧和間歇曝氣狀態(tài)對(duì)氧氣的高親和力能夠抑制NOB菌的增殖。污水中電子供體不足，氨氮濃度下降會(huì)直接導(dǎo)致AOB菌豐度和活性減弱。城市污水氨氮濃度偏低對(duì)亞硝化的穩(wěn)定不利，亞硝化系統(tǒng)本身存在自養(yǎng)、異養(yǎng)，好氧、厭氧等AOB菌伴生微生物，最大限度發(fā)揮AOB伴生菌的功效來穩(wěn)定亞硝化反應(yīng)值得進(jìn)一步探索。

3.2 短程反硝化

城市污水廠含過量NO3--N的二級(jí)出水，可以與少量原水（主要含NH4+-N與有機(jī)物）混合引入短程反硝化（PD）工藝，僅實(shí)現(xiàn)NO3--N→NO2--N的短程轉(zhuǎn)化，后亞硝酸鹽和氨氮作為Anammox底物進(jìn)行深度脫氮〔2，45〕。

短程反硝化的實(shí)質(zhì)是降低全程反硝化菌活性，抑制其功能性酶基因轉(zhuǎn)錄過程；同時(shí)抑制短程反硝化功能菌的亞硝還原酶基因表達(dá)。厲巍〔46〕開發(fā)了“高堿度抑制”和“硝氮抑制”型短程反硝化工藝，總結(jié)了“先種類轉(zhuǎn)換、后數(shù)量控制”的短程反硝化功能菌富集方法，提出乙酸是實(shí)現(xiàn)短程反硝化的最優(yōu)碳源。S.Ding等〔47〕基于懸浮Anammox污泥處理市政污水，經(jīng)歷基線（好氧）和過渡（厭氧/好氧）兩階段，調(diào)控厭氧/缺氧與好氧時(shí)間比為1∶3，發(fā)現(xiàn)SBR內(nèi)Thauera（一種短程反硝化菌）成為主導(dǎo)反硝化菌。S.Cao等〔45〕報(bào)道了兩段式PD/A處理市政污水的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，有機(jī)物存在時(shí)反硝化菌會(huì)優(yōu)先利用硝酸鹽作為電子供體，投加額外COD/NO3--N為3的碳源運(yùn)行224 d發(fā)現(xiàn)短程反硝化菌占比可達(dá)9.5%。

4 環(huán)境因素對(duì)Anammox處理市政污水的影響

4.1 溫度和底物

市政污水的常溫低底物濃度特性會(huì)延長(zhǎng)Anammox啟動(dòng)時(shí)間，使得系統(tǒng)生物質(zhì)含量偏低。這是由于：（1）傳質(zhì)效能差，低溫水具有的高黏性和高稠度性質(zhì)易淘洗Anammox污泥；（2）低溫會(huì)抑制Anammox菌酶活性，不利于Anammox菌與其他細(xì)菌（如反硝化菌）競(jìng)爭(zhēng)生存；（3）底物濃度偏低減弱了FA、FNA對(duì)NOB的抑制。李冬等〔48〕報(bào)道了10~12℃Anammox處理生活污水效果不佳，依據(jù)進(jìn)水無機(jī)碳質(zhì)量濃度大于50 mg/L時(shí)可提高Anammox菌的活性〔49〕，投加125 mg/L碳酸氫鈉溶液，獲得了總氮去除負(fù)荷提升40%的效果。低溫投加無機(jī)碳可以提高Anammox的性能，強(qiáng)化氮素的去除效果。C.J.Tang等〔50〕認(rèn)為pH在8.1~9.05時(shí)，Anammox系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較高質(zhì)量濃度的 FA（57~178 mg/L），而 0.1~3 mg/L的 FA 可抑制NOB活性，進(jìn)水基質(zhì)不足時(shí)NOB菌倍增速度高于AOB和Anammox菌，導(dǎo)致后兩者活性表達(dá)弱，適當(dāng)?shù)靥岣遬H可抑制NOB菌的不利影響。

4.2 pH

市政污水水力負(fù)荷通常較大，有研究表明〔51〕，ΔpH與水力負(fù)荷負(fù)線性相關(guān)，即水力負(fù)荷較高時(shí)，相應(yīng)Anammox菌數(shù)量會(huì)減少，H+消耗與ΔpH也會(huì)同時(shí)降低，導(dǎo)致Anammox處理城市污水脫氮效果惡化。因此，主流污水進(jìn)水應(yīng)采用階梯式增大氮容積負(fù)荷的方式，逐漸馴化Anammox菌對(duì)負(fù)荷沖擊的耐受性，提升Anammox的活性同時(shí)增加了系統(tǒng)堿度，來維持反應(yīng)處于最優(yōu)pH范圍，實(shí)現(xiàn)Anammox菌活性表達(dá)的最大化。

4.3 溶解氧（DO）

市政污水中DO濃度相對(duì)較高，DO大于2.5mg/L時(shí)Anammox活性會(huì)受到嚴(yán)重抑制〔52〕。一般來說，城市污水DO有抑制Anammox活性的作用。市政污水中CO2的脫氣會(huì)增加DO溶解量，導(dǎo)致Anammox脫氮效果惡化和出水氨氮增加〔53〕。營(yíng)造進(jìn)水處于隔離空氣的密閉環(huán)境，可阻止CO2的脫氣和氧氣的溶解，培養(yǎng)Anammox菌的活性和厭氧環(huán)境。

此外，主流污水中C/N、鹽度、磷酸鹽濃度、有機(jī)物、金屬離子等都會(huì)對(duì)Anammox菌活性產(chǎn)生影響，工程應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意分析環(huán)境因素的可控程度。

5 總結(jié)及展望

（1）Anammox處理城市污水的啟動(dòng)和穩(wěn)定運(yùn)行與污泥源的選取密切相關(guān)，接種污泥源應(yīng)選取含有同步硝化反硝化功能的混合污泥來加速反應(yīng)器的啟動(dòng)，單一接種污泥源以厭氧（顆粒）污泥為宜。

（2）反應(yīng)器的選取應(yīng)綜合考慮接種污泥源、污水理化性質(zhì)、能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和成本等因素，盡量選用可截流大量生物、快速富集Anammox菌、適應(yīng)較高水力負(fù)荷和不利環(huán)境因素沖擊的反應(yīng)器。

（3）Anammox應(yīng)用于實(shí)際污水的底物供給方式應(yīng)調(diào)控短程硝化、短程反硝化反應(yīng)進(jìn)程，滿足進(jìn)水基質(zhì)要求；對(duì)溫度、pH、DO等多重環(huán)境因素變化加以分析調(diào)控。

鑒于Anammox的實(shí)際運(yùn)行障礙，研究人員開發(fā)了海藻糖強(qiáng)化〔54〕、超聲波強(qiáng)化〔55〕、電氣石馴化〔56〕、海綿鐵緩解抑制〔57〕等新式調(diào)控手段，將加快Anammox應(yīng)用于主流污水處理的進(jìn)程。