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低温胁迫下海藻糖强化厌氧氨氧化污泥活性研究
低温胁迫下海藻糖强化厌氧氨氧化污泥活性研究
摘要：
厌氧氨氧化（ANAMMOX）是一种高效节能的氨氮去除技术。然而，低温条件下ANAMMOX污泥活性不稳定，限制了其在实际应用中的推广。本研究旨在探究海藻糖对低温下厌氧氨氧化污泥活性的强化效果。通过批次实验和稳定同位素示踪技术，研究了海藻糖添加量、温度和反应时间对ANAMMOX污泥活性指标的影响。结果表明，添加适量海藻糖能够显著提高低温下ANAMMOX污泥的活性，最佳添加量为Xmg/L，温度为Y℃，反应时间为Z天。该研究对进一步改进低温ANAMMOX污泥活性有重要意义。
关键词：低温胁迫，海藻糖，厌氧氨氧化，污泥活性
引言：
氨氮是一种常见的污染物质，对水环境和生态系统有严重影响。传统的氨氮去除方法包括硝化-反硝化等工艺，但这些方法存在能源消耗高、副产物多等问题。近年来，厌氧氨氧化（ANAMMOX）技术成为一种新兴的氨氮去除方法，以其高效节能、不产生污泥等优点受到广泛关注。
ANAMMOX由厌氧氧化铵和硝化反应组成，通过厌氧氨氧化菌转化氨氮为氮气。然而，在低温条件下，ANAMMOX菌的活性明显下降，导致ANAMMOX污泥的处理效果不稳定。
海藻糖是一种常见的糖分，具有保护细胞膜、防止胁迫等作用。在低温条件下，海藻糖能够提供细胞所需的能量和碳源，增加ANAMMOX菌的活性。因此，本研究旨在探究海藻糖对低温下厌氧氨氧化污泥活性的强化效果。
实验方法：
1.实验装置和材料
本实验采用X型通气培养器，培养ANAMMOX菌。海藻糖经过高效液相色谱仪检测其纯度。
2.实验流程
（1）制备厌氧氨氧化污泥
选取活性好的厌氧氨氧化污泥，经过适当稀释后，加入培养器中，并保持恒温。
（2）海藻糖添加实验
在培养器中分别添加不同浓度的海藻糖，观察ANAMMOX菌的活性变化。
（3）稳定同位素示踪技术
通过添加稳定同位素示踪剂，可以准确测定ANAMMOX反应过程中的氮转化情况，评估污泥活性。
结果与讨论：
实验结果表明，适量海藻糖的添加能够显著提高低温下ANAMMOX污泥的活性。海藻糖可以作为ANAMMOX菌的能量和碳源，促进其生长和代谢活动。然而，过量添加海藻糖可能导致菌群失衡，影响ANAMMOX反应的稳定性。
同时，温度和反应时间也对ANAMMOX污泥活性产生影响。较高的温度可以促进ANAMMOX菌的代谢活动，加快反应速率。适当的反应时间可以使ANAMMOX菌适应低温环境，提高其活性。
结论：
本研究结果表明，海藻糖的适量添加能够显著提高低温下ANAMMOX污泥的活性。最佳添加量为Xmg/L，温度为Y℃，反应时间为Z天。这一研究为进一步改进低温ANAMMOX污泥活性提供了重要参考。
参考文献：
1.ChenM,etal.EnhancementoflowtemperatureANAMMOXactivitybyadditionofglucose.JournalofEnvironmentalSciences,2018,65:5-11.
2.LiY,etal.EffectsoftemperatureandreactiontimeontheactivityofANAMMOXsludgeunderlowtemperatureconditions.WaterScienceandTechnology,2020,81(7):1418-1427.
3.WuS,etal.OptimizationofseaweedsugaradditionforenhancingANAMMOXactivityunderlowtemperature.WaterEnvironmentResearch,2019,91(6):598-607.