二、研究的基本内容和拟解决的主要问题

1、Cr(VI)对厌氧氨氧化反应器运行性能的长期影响。

将富集培养的厌氧氨氧化菌平均分于2个小型UASB反应器中(有效体积1.0L)平行运行。两个反应器分别用作对照（R0）和Cr6+抑制（R1）试验，用以探究连续运行条件下Cr6+抑制剂对厌氧氨氧化工艺性能的长期影响。

（1）厌氧氨氧化反应器脱氮情况考察

①随着控制反应器进水Cr6+浓度的增加，反应器氮去除率逐渐降低，当浓度达到一定浓度时，活性污泥系统受脱氮效率将到影响；推测继续提高进水Cr6+浓度，反应器内的污泥将受到重金属的严重抑制乃至反应器运行失稳，出水持续恶化，几乎失去处理意义。

②考察基质利用率和反应器处理效率，Cr6+浓度的增加对反应器基质利用情况的抑制，以及对处理速率造成的影响，但在浓度小于某数值时，影响不大，可就此确定毒性物质Cr6+的临界浓度。

③选用适当的Cr6+浓度对活性污泥进行驯化，在驯化初期氮去除率速率受到严重影响，再经过反应器运行性能的恢复（若恢复需较长时间，可单独设立一个阶段），经过多个泥龄期后恢复速度逐渐加快，并在完全恢复后考察反应器的去除率和其内污泥的各项特性指标。

（2）厌氧氨氧化污泥的表观变化

在试验开始之前的活性污泥呈现良好的状态，污泥沉降性能良好，颜色为红褐色，Cr6+添加连续流试验开始后，活性污泥表观可能发生变化，如颜色开始呈现土黄色，并伴随出现污泥膨胀现象，这可能是由于不能抵抗重金属的微生物被淘汰，造成污泥浓度降低，从而使单位活性污泥承载过多的营养物质，造成污泥负荷过高，也有可能是营养物质过于单一造成的。故随着试验进行，出现污泥上浮和流失现象对反应器脱氮效率的影响都将考虑在内。

推测恢复后污泥开始具有良好的絮凝性能，污泥的颜色再次由土黄色变成红褐色，且各项指标与反应器运行开始时一致或有小幅提升。

2、Cr(VI)的每个抑制阶段，厌氧氨氧化反应器内颗粒污泥的特性变化。

（1）颗粒粒径变化

试验开始前粒径在（0~5mm）范围内，粒径的增大对厌氧氨氧化颗粒污泥的厌氧氨氧化活性的作用表现在两个方面，包括抑制作用和促进作用。而随着Cr6+对污泥的毒害作用加重反应器中颗粒污泥可能逐渐解体，污泥的平均粒径逐渐变小。培养结束时表现为絮体与颗粒并存，再次考察颗粒粒径分布。

（2）污泥EPS含量

污泥EPS指的是污泥中胞外聚合物。EPS是微生物在一定环境条件下，在其代谢过程中，分泌的包围在微生物细胞壁外的多聚化合物。EPS在污泥处理中扮演着非常重要的角色，因此，在反应器性能发生重大变化时待其运行稍稳定便进行EPS的测定。

（3）厌氧氨氧化活性

受抑制后的污泥的厌氧氨氧化活性恢复分为三个阶段，分别是活性延滞阶段、活性提高阶段、活性稳定阶段。在活性延滞阶段，颗粒污泥呈现微弱的厌氧氨氧化功能，且其容积效能持续增强。在活性提高阶段，厌氧氨氧化菌占优势地位，从而使反应器成为较为良好的厌氧氨氧化性能。在活性稳定阶段，厌氧氨氧化菌和其他菌能共同维持颗粒的稳定和反应器运行的稳定。

（4）血红素含量

在厌氧氨氧化过程中，反应器中污泥宏观特征变化显著。从污泥的颜色变化（由红褐色开始转变）来看，说明污泥中细胞色素c的含量随抑制剂的浓度增加对微生物生理产生影响而发生变化。恢复过程中，污泥的颜色变化说明污泥中细胞色素c的含量随恢复时间的延长而再次发生变化。因此，血红素是表征颗粒污泥内微生物生理特性的可靠指标。