EDTA清洗耦合超声强化重启动铜抑制的厌氧氨氧化反应器(3)

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螯合剂，如乙二胺四乙酸（EDTA）、氮川三己酸（NTA）、二乙三胺五乙酸（DTPA）可与金属形成强的金属-配体复合物，并用于补救严重金属污染土壤，其中NTA是II类致癌物，是DTPA由Sigma Chemical Co.确定的有毒和潜在的致癌物质(St. Louis, MO)。EDTA被继续广泛用于深入探索由于其结合金属阳离子轻微的影响耦合的能力与土壤基质的物理和化学性质。作为一般的共识，抑制效果并不是总金属浓度的函数，但与游离阳离子浓度密切相关[6,11]，此外，自由镍离子或镉离子的浓度可以通过加入EDTA来调节，从而降低硝化的有害影响[11]。因此，由于铜与EDTA结合发挥更高稳定性，故铜在厌氧氨氧化抑制作用中可发挥同样效应（钾：Cu-EDTA 18.8，Ni-EDTA 18.6，Pb-EDTA 18.0，Cr-EDTA 16.5，Zn-EDTA 16.5）。

此外，许多研究人员通过利用外加电场提高厌氧氨氧化微生物混培物的活性，如磁场、电场和超声。在这些中，低强度超声对厌氧氨氧化系统有许多促进作用，例如促进酶活性、透气性、污泥上浮。然而，很少有人知道它对缩短启动期的贡献。

本研究的目的是调查EDTA洗涤的可行性并联合超声增强重启了被抑制Cu(II)的厌氧氨氧化反应器。首先，短期的影响考虑在内。EDTA最佳浓度和洗涤时间是根据Cu(II)的洗涤过程中解吸的动力学和洗涤前和洗涤后厌氧氨氧化比活性（SAA）的变化来确定的`751~文-论+文'网www.751com.cn。此外，对这种机制处理的可能性进行了讨论。更重要的是，我们的目标是评估对厌氧氨氧化反应器性能的长期影响和恢复策略，并跟踪污泥特性的演变和铜的分布。总体来说，这是第一个有针对性的尝试厌氧氨氧化反应器重金属抑制和恢复的研究。

3 材料和方法

3.1合成废水和污泥接种

AnAOB是一种自养菌AnAOB，因此，无机合成废水中含有基质、碳酸氢盐和微量元素。添加相同摩尔量的氨和亚硝酸盐(NH4)2 SO4和NaNO2。

批量测试和连续反应器的厌氧氨氧化颗粒从工作容积2 L的母体厌氧氨氧化的升流式厌氧污泥床（UASB）反应器（记R0）中获得。接种前，母体反应器预先进行Cu(II)抑制测试，Cu(II)浓度为5、8、10、12mg L-1。基质水平从280减少到70mg L-1，70mg L-1时的进水(NH4)2 SO4大于70 mg L-1，以避免NO2- - N抑制作用。最后，出水氨态氮比实际流入高，而NO2- - N为接近进水实际浓度，所以NRR减少到0 kgN m-3 d-1。这个操作策略旨在达到一个相对高的金属负荷和长期污染，以模拟最糟糕的情况。

3.2厌氧氨氧化反应器和操作策略

UASB反应器（R1）采用有机玻璃制作，它的有效体积0.5L，内径0.5cm。接种前，对R1的厌氧氨氧化颗粒进行预处理，用EDTA清洗及超声处理。接种污泥的体积等于两个反应器的工作容积之和。接种后，R1内的挥发性悬浮固体（VSS）的浓度为15.2 g L-1 。在反应器上覆盖着黑布来防止透光，然后放置在35±1℃的恒温室。使用蠕动泵将合成废水连续地输入到反应器。进水的pH在连续实验中是自稳定的，不加酸或碱pH 8.0±0.2。在启动过程中的初始阶段，R1与水力停留时间（HRT）为1.2h，进水浓度为70mg L-1。出水NO2--N浓度低于70 mg L – 1后基质浓度逐渐以每次增加28 mg L - 1的步骤提升。