HCO3-浓度与厌氧氨氧化反应

厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation，ANAMMOX)是指在厌氧或缺氧条件下，微生物

直接以亚硝酸盐为电子受体，将氨和亚硝酸盐转变为 N2 的生物氧化过程，即在此过程中，

NH4+-N 的氧化无需分子态氧，而 NO2--N 的还原无需有机物参与。相比传统的硝化反硝化脱

氮工艺，厌氧氨氧化具有需氧量小、运行费用省以及无需外加有机碳源等优点〔1, 2, 3〕。

厌氧氨氧化菌作为化能自养型细菌，其以 CO2 或 HCO3-为碳源，并从 NH4+-N 和 NO2--N 的生

物反应中获得能量，因此，厌氧氨氧化菌生长和维持活性需要充足的无机碳源〔4〕。另外，

由于厌氧氨氧化反应过程消耗 H+，导致系统 pH 升高，而 HCO3-可调节系统 pH，维持其稳定

运行〔5〕。总之，HCO3-(无机碳源)是 ANAMMOX 反应中较为重要的影响因素。故本实验利用

厌氧发酵罐反应器，以序批式运行方式，研究了不同 HCO3-浓度对厌氧氨氧化反应的影响。

1 材料和方法

1.1 实验装置和运行条件

实验装置选用实验室台式旗舰型小型厌氧发酵罐反应器，如图 1 所示。该反应器由瑞

士制造，INFORS 品牌，型号 Labfors 5 Bacteria，总容积为 3.6 L，有效容积为 2.6 L。搅

拌速率设置为 150 r/min，在线监测 pH 和 ORP。控制装置运行温度为 33 ℃，遮光放置，避

免光线对微生物的负面影响。