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　　4．1氨氮受工业生产的影响，工业废水中的氨氮浓度一般波动比较剧烈．虽然氨氮是Anammox的反应底物，但当其浓度发生变化时也会对Anammox菌产生不利影响．对于一体式反应器来说，需要提供少量溶解氧(DO)来实现氨的短程硝化，但当氨氮浓度突然降低后，会因耗氧物质减少而导致系统DO浓度升高，从而会对Anammox菌产生抑制作用．Third等(2001)研究了氨氮浓度变化对CANON工艺的影响，发现当进水氨氮浓度从168mg·L－1降到72．8mg·L－1时，导致系统DO浓度升高，最终使CANON工艺的氮去除率从92%降至57%．有研究指出，相对于离子态氨(NH+4)，游离氨(NH3)因不带电荷而更易穿过细胞膜进入胞内，抑制各种氧化还原酶，或影响各种电子传递和质子转移过程中涉及的酶活性(Parketal．，2009)，所以氨氮对Anammox菌的抑制作用实际上是由游离氨造成的(Dapena-Moraetal．，2007)．Anthonisen等(1976)系统研究了氨氮浓度与游离氨之间的关系，如公式(2)所示，表明在温度、pH稳定条件下，游离氨随着进水氨氮浓度的增大而升高，其对Anammox菌的抑制作用也会加强．Jung等(2007)研究发现，UASB中的游离氨浓度仅为1．7mg·L－1时，就已经表现出对颗粒态Anammox菌的抑制作用，这是目前报道的最低游离氨抑制浓度．Aktan等(2012)却发现对于Anammox生物膜体系，游离氨浓度逐渐增大到150mg·L－1时，Anammox反应仍未受到抑制，到当游离氨进一步增大到190mg·L－1时，Anammox菌活性迅速降为原来的10%．因此，亟需深入研究氨氮浓度波动对Anammox的影响及其机理，以便更好地为该技术的应用提供指导．目前针对游离氨对Anammox菌抑制作用的研究主要集中在实验室规模，通过氨氮浓度、温度和pH参数计算得到相应游离氨浓度．而工程应用上通常以氨氮负荷来表征系统脱氮能力，所以随着Anammox应用工程的增多，在工程规模上考察游离氨对Anammox菌的影响时，同时考虑氨氮负荷和氨氮浓度更为贴切，所以目前表4单列出了不同氨氮浓度对Anammox脱氮效果的影

　　4．2有机物

　　如果工业废水中易降解有机物大量存在，就会导致异养菌繁殖，使Anammox菌在对底物和微量元素等的竞争中处于劣势，最终会导致系统崩溃．焦化、制药、氮肥等行业废水中除含有高浓度氨氮外，还含有较高浓度的易降解有机物，研究表明厌氧消化是一个很好的去除有机物途径，同时氨氮浓度又会进一步提高(Chenetal．，2008;刘宏娟等，2008;Sunetal．，2009)，导致厌氧出水具有低C/N比、高浓度氨氮特征，有机物对Anammox的抑制作用得到缓解．表5列出了有机物对Anammox脱氮效果的影响．

　　4．3有毒有害物质

　　工业废水中存在多种对Anammox菌具有潜在毒害作用的物质．焦化废水中通常含有酚类物质，制药废水中的抗生素含量较高，制革行业废水中重金属含量较高等，上述这些有毒有害物质是制约Anammox技术应用在高浓度氨氮工业废水处理领域的关键因素．表6列出了几种有毒有害物质对Anammox菌活性的影响．目前有毒有害物质对Anammox菌活性的影响研究主要以单物质批试验为主，通常随着物质浓度的提高，Anammox活性受抑制作用就加强．然而，不同研究者得出的结论往往差别较大，如Dapena-Mora等认为1000mg·L－1的氯霉素仍不会对Anammox菌活性产生抑制作用（Dapena-Moraetal．，2007)，而vandeGraaf等则发现氯霉素在20mg·L－1的时候就已经使Anammox菌活性降低36%(vandeGraafetal．，1995)，表明有毒有害物质对Anammox菌活性的影响不仅仅与物质类型和浓度有关，还与底物浓度、污泥浓度及形态、作用时间等因素有关．虽然微生物经过驯化后对有毒有害物质有一定的耐受性，但实际工业废水通常含有多种有毒有害物质，所以开展Anammox受多物质同时作用的研究对该技术在工业领域的实际应用更具有意义．

　　5、讨论(Discussion)

　　自2002年首座Anammox反应器投入实际运行以来，该技术正逐步在世界各地推广应用，重点处理污泥水，个别用于食品加工、制革和半导体生产废水处理，而针对焦化、石化、氮肥等典型产生高浓度氨氮废水领域的应用较少．目前对于一体式和分体式这两种结构孰优孰劣并无定论．一体式结构是短程硝化与厌氧氨氧化同时在一个反应器中发生，通过微曝气提供少量溶解氧实现NH+4-N的短程硝化，生成NO－2-N．随着氧的消耗，在反应器内局部形成厌氧微环境，剩余的NH+4-N和生成NO－2-N在Anammox菌作用下发生反应，实现脱氮．通过控制溶解氧在一个很低的范围内(＜0．5mg·L－1)，保证生成的NO－2-N随即被消耗掉，所以可以避免NO－2-N过度累积而造成抑制．分体式结构是短程硝化和厌氧氨氧化分别在两个反应器中进行．含氨氮原水首先进入短程硝化池，通过控制HRT、pH等参数实现原水中约一半的NH+4-N转化成NO－2-N，短程硝化池出水中NH+4-N与NO－2-N摩尔比近似等于1，随后进入厌氧氨氧化池，在Anammox菌作用下，NH+4-N与NO-2-N反应生成N2和部分NO－3-N，实现脱氮目的．Joss等(2009)认为一体式结构的脱氮速率与分体式相当，但前者结构紧凑、装置运行和控制简单，能够避免因NO－2-N累积造成的抑制作用，因而认为一体式结构较好．Jaroszynski则认为分体式结构可靠性更高，系统崩溃后能够在短期内快速恢复(Jaroszynskietal．，2011b)．总体来说当处理对象为含有有毒有害物质的工业废水时，分体式具有优势，因为好氧状态下的短程硝化不仅能够促进NO－2-N累积，还能够使酚类、抗生素等物质得到降解，从而减轻对Anammox菌的抑制作用．

　　虽然工业废水中可能存在有机物、酚类、抗生素、重金属等，但原水经过厌氧消化后，上述物质浓度会降低，其对Anammox菌的影响作用会减弱．Anammox菌受盐度和硫化物的影响与物质种类、反应条件等因素有关，目前没有明确的抑制阈值，但在低浓度条件下可以发生Anammox反应．由于工业废水中的磷含量一般较低，其对Anammox菌的影响相对较轻．目前开展重金属对Anammox影响的研究较少，长时间运行后重金属会在污泥中累积，所以在实际运行中应予以特别关注．总体来看，Anammox技术应用于处理高浓度氨氮工业废水是可行的，但仍需要深入研究．

　　6、展望(Futureoutlook)

　　经过20多年的研究和应用，厌氧氨氧化技术已经在市政污泥水处理领域得到了成功应用，未来扩展到工业废水处理领域是其发展的必然．目前已经开展了包括有机物、盐度、硫化物等工业废水中常见成分对Anammox菌的影响研究，但仍存在诸多问题需要进一步深入探讨，主要有以下几个方面:①工业废水中有毒有害物质对Anammox菌的长期作用效果研究;②工业废水中不同有毒有害物质对Anammox有无协同抑制效应;③能够适应工业废水水质、水量多变的高效控制模式研究;④Anammox技术与其它水处理工艺结合，最终实现同步脱氮除碳功能研究;⑤Anammox技术处理工业废水时的温室气体(N2O)排放特征及其减排措施研究．