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與傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝相比，厭氧氨氧化 (anaerobic ammonia oxidation，ANAMMOX) 工藝具有無需外加碳源和供氧動力消耗，反應(yīng)過程中CO2排放量少和剩余污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點.目前該工藝已經(jīng)用于高氨氮工業(yè)廢水的處理中，如污泥消化液、垃圾滲濾液和養(yǎng)豬場廢水等.
厭氧氨氧化工藝雖然有諸多優(yōu)點，但AnAOB生長緩慢，倍增時間為7~22 d，導(dǎo)致ANAMMOX反應(yīng)器啟動時間長，是限制厭氧氨氧化工藝大規(guī)模應(yīng)用的最主要因素.因此，選擇合適的反應(yīng)器，減少AnAOB的流失，是成功應(yīng)用厭氧氨氧化工藝的關(guān)鍵.

目前，用于厭氧氨氧化技術(shù)的反應(yīng)器有上流式污泥床反應(yīng)器 (USB)、批序式間歇反應(yīng)器 (SBR)和厭氧折流板反應(yīng)器 (ABR)等.本實驗選擇上流式厭氧過濾床反應(yīng)器 (upflow blanket filter, UBF)，UBF反應(yīng)器是由 (上流式污泥床) USB和厭氧過濾器 (AF) 構(gòu)成的復(fù)合式反應(yīng)器，具有良好的生物截留能力和易形成顆粒污泥等特點.
AnAOB至今仍未獲得人工的純培養(yǎng)，而高通量測序技術(shù)的發(fā)展為鑒定環(huán)境中的微生物群落的多樣性提供了有力的工具.本研究采用Illumina Hisep PE250測序平臺對UBF厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)的微生物進行高通量測序，分析了ANAMMOX反應(yīng)器內(nèi)微生物的分布情況，以期為ANAMMOX反應(yīng)器內(nèi)微生物群落相對豐度及群落結(jié)構(gòu)變化提供理論依據(jù).

 厭氧塘是一個深蓄水、基本上沒有溶解氧、在厭氧條件反應(yīng)的池塘。這個工藝一般需要深的土制凹地,使用這樣的池塘作為厭氧預(yù)處理系統(tǒng)。
厭氧塘不需要爆氣、加熱、或攪拌。厭氧塘的一般深度要大于8英尺，或者更深，這樣的深度能減少地表氧氣擴散的影響,使厭氧條件下才能更有利。在這方面,厭氧塘不同于好氧或兼性塘, 厭氧塘工藝類似于一個單級未加熱的厭氧消化工藝，除了厭氧塘在一個開放的土制的凹地。此外,傳統(tǒng)的消化器通常用于處理工藝中的污泥穩(wěn)定,而厭氧塘通常用于原廢水的預(yù)處理。預(yù)處理包括可沉降固體的分離,固體的消解和液體部分的處理。

厭氧塘通常用于兩個主要的用途:
1)高強度工業(yè)廢水的預(yù)處理。
2)市政污水的預(yù)處理過程是初步沉淀懸浮的固體顆粒物。
厭氧塘尤為有效作為高強度有機廢水的預(yù)處理。應(yīng)用包括工業(yè)廢水和農(nóng)村社區(qū),大量的的有機負(fù)荷是來源于工業(yè)。生化需氧量(BOD)的去除率可達(dá)60%。由于殘留高水平厭氧副產(chǎn)物，所以其出水不能直接排放。厭氧塘在很多情況下不適用,因為土地需求、環(huán)境條件的敏感性,和惡臭。此外,厭氧過程可能需要長的停留時間,特別是在寒冷的氣候條件下,厭氧細(xì)菌在低于15 c的情況下不起作用,厭氧塘并不廣泛用于美國北部的市政污水處理。

微生物燃料電池 (microbial fuel cells，MFCs) 是一種以微生物為催化劑將儲存在廢水中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的新型廢水處理技術(shù)，具有燃料來源多樣化、操作條件溫和、無需能量輸入、清潔高效等優(yōu)點，對于緩解當(dāng)前能源危機及水環(huán)境污染有重要意義，因此受到了廣泛關(guān)注.近年來多種構(gòu)型的反應(yīng)器被開發(fā)出來，如雙室、單室、上流式、平板式、管式等，其中單室空氣陰極型MFC由于不需要使用質(zhì)子交換膜和曝氣裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、電池內(nèi)阻低和產(chǎn)電功率高等優(yōu)點，被認(rèn)為是最適合用于放大和處理實際廢水的反應(yīng)器構(gòu)型.但單室空氣陰極型MFC放大后，還存在產(chǎn)電功率低和電池成本高的關(guān)鍵問題.

陽極作為MFC的重要組成部分，不僅是產(chǎn)電菌群的附著載體，而且是電子傳遞的關(guān)鍵位點，對MFC的產(chǎn)電性能有至關(guān)重要的影響.高性能的MFC陽極材料需要具有導(dǎo)電性好、比表面積大、耐腐蝕、生物相容性好和價格低廉等特點.金屬陽極材料，如不銹鋼，成本低廉，但需要對金屬表面進行處理或修飾以提高金屬表面的生物相容性和比表面積.修飾的工藝、成本和金屬陽極長期使用過程中存在的腐蝕問題限制了金屬陽極在大尺寸MFC及實際廢水處理中的應(yīng)用.