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中温富集硝化污泥在40℃下氨氮去除效果如图 5所示.试验共运行94 d, 提高进水氨氮浓度至750 mg ·L-1, 运行初期, 出水氨氮浓度较高, 运行18 d后出水氨氮浓度稳定低于0.5 mg ·L-1. 23 d水温升至40℃, 运行7 d后, 出水氨氮浓度再次升高至131 mg ·L-1; 30 d进一步提高水温45℃, 出水氨氮浓度迅速升高至400 mg ·L-1, 氨氮去除效率骤降至45%.氨氮去除率随温度变化的趋势与2.1节相同. 42 d采用与2.1节相同的方法恢复其硝化功能, 重新把水温降低至40℃, 运行10 d后, 氨氮去除效率仍为20%~30%, 表明降低温度未取得恢复效果.因此, 52 d向反应器内重新接种10%(体积分数)的硝化污泥, 硝化功能逐渐恢复, 67 d时, 出水氨氮浓度可稳定于20 mg ·L-1以下, 氨氮去除率达到95%以上.运行至第94 d, 获得了硝化活性为(60±5) mg ·(L ·h)-1、MLSS为(3.5±0.5) g ·L-1的40℃驯化硝化污泥, 驯化后的硝化污泥达到了未经驯化的硝化污泥的硝化活性, 且该硝化污泥高于于濛雨等在40℃下富集得到的硝化活性为50 mg ·(L ·h)-1的硝化污泥, 是普通污水处理厂的10~15倍.

实验所用的接种泥取自长沙市污水处理厂的二沉池.实验之前用蒸馏水洗涤3次, 浓缩后放入4 ℃冰箱中保存, 种泥中CIP浓度未被检测出.SBR反应器的工作体积为22 L, 温度控制在(22±1) ℃, 混合液有机悬浮固体浓度(MLVSS)控制在3000~3500 mg · L-1, 每天包含3个周期的循环, 每个周期包含厌氧阶段(90 min)、好氧阶段(150 min)和缺氧阶段(120 min).好氧阶段使用曝气设备进行曝气, 流量控制在35 L · min-1.此外, 还包含沉淀阶段(55 min)、排水阶段(5 min)和闲置阶段(60 min).反应过程中使用搅拌器进行搅拌(除了沉淀、排水和闲置阶段), 沉淀阶段之后排出上清液15 L.在厌氧阶段初的5 min内加入15 L合成废水并维持系统pH为7.0±0.2.在缺氧阶段之后和沉淀阶段之前排出1.5 L混合物以维持系统中污泥的停留时间(SRT)大约为15 d, 水力停留时间(HRT)为12 h.运行150 d之后, 反应器中氮、磷去除率都达到99%左右, 表明SBR的运行为稳定状态.

  采用合成废水进行模拟实验.水质特性(平均)为：化学需氧量(COD)250~300 mg · L-1, 氨氮(NH4+-N) (35±1.75) mg · L-1, 溶解性磷(SOP) (10±0.5) mg · L-1.以乙酸钠(384.6 mg · L-1)作为碳源, NH4Cl(114.4 mg · L-1)为氮源, 同时包含适量Mg、Ca等矿物质元素.此外, 还包含适量微量元素：0.03 mg · L-1 CuSO4 · 5 H2O、0.06 mg · L-1 Na2MoO4 · 2 H2O、0.12 mg · L-1 ZnSO4 · 7 H2O、0.12 mg · L-1 MnCl2 · 4 H2O、0.15 mg · L-1 H3BO3、0.15 mg · L-1 CoCl2 · 6 H2O、0.18 mg · L-1 KI、1.5 mg · L-1 FeCl3 · 6 H2O、10 mg · L-1 EDTA.使用1.0 mol · L-1的NaHCO3和1.0 mol · L-1 HCl调节初始pH为7.0±0.2.