1材料与方法
1.1 实验装置
反应装置为圆柱形，由有机玻璃制成，如图1所示，有效容积为2L。反应器配有搅拌和三相分离装置。搅拌速度为50r˙min-1。进水方式为连续流量，进水流量由朗格蠕动泵控制，水力停留时间控制在2.1h。温度随季节变化（25-35℃）。
废水处理
1.2 接种污泥
反应器初始接种污泥取自UASB反应器厌氧颗粒污泥，粒径1-2mm，污泥性质良好，MLVSS/MLSS：0.78，接种量300g（湿重）。添加元素硫前，反应器异养反硝化的总氮去除率为98%，总氮去除率为1.4kg˙(m3˙d)-1。
1. 3 废水水质特征
废水主要成分（mg˙L-1）：元素硫（粒径2-3mm）、1300-1800KNO3、400-690CH3COONa、27KH2PO4、20MgCl2˙6H2O、微量元素1mL˙L-1、微量元素组成（mg˙L-1）：5000EDTA , 5000MnCl2˙H2O, 3000FeSO4˙7H2O, 50CoCl2˙6H2O, 40NiCl2˙6H2O, 20H3BO3, 20(NH4)2MoO4, 10CuSO4, 3ZnSO4。整个反应过程没有添加碳酸氢盐作为 pH 缓冲剂。
1.4 分析项目与方法
指标的确定方法均与文献[14]一致。 NO3--N、NO2--N采用离子色谱法测定； TOC由MultiN/C3100TOC仪器测定； pH由PHS-3TCP pH计测定； SS和挥发性悬浮物VSS采用重量法；污泥量采用100mL量筒。
1.5 实验方法
协同反硝化反应器启动：采用连续流异养反硝化反应器，加入足量的元素硫颗粒，给予适宜的温度环境，启动反应器。随着硫自养反硝化菌的生长，逐渐降低进水有机物浓度，提高进水pH值。讨论控制进水TOC/N的控制方法。异养反硝化与硫自养反硝化的比例，从而在无pH缓冲剂的协同反硝化反应器中达到稳定的pH值。反应器中自养和异养反硝化的效率。
异养和协同反硝化的污泥产量：使用两个100mL序批式反应器（SBR）接种等体积的污泥，SBR1接种异养反硝化污泥，SBR2接种上述实验中已经驯化的协同反硝化污泥。所有SBR每次进出水80mL，进水NO3--N浓度为500mg˙L-1，SBR1给予足量有机物，SBR2给予部分有有机物和元素硫。根据反硝化效率的变化，SBR1和SBR2的水力停留时间分别控制在3d和5d。在此过程中进行了两个平行实验。通过进出水水质的变化和污泥体积的变化来评价完全异养。反硝化和协同反硝化反应的污泥产率变化。
2结果与分析
2.1 协同反硝化反应器启动及水质变化
设定进水NO3--N浓度为210mg˙L-1左右，向水中加入10g元素硫，初始设定进水有机物浓度（以TOC计算）约180mg˙L-1（TOC/N比0.86） )，然后逐渐降低进水TOC/N比，出水水质变化如图2所示。
废水处理
运行54天后，进水TOC/N比降至0.3左右（此时NO3--N浓度约为180mg˙L-1）。在出水pH值维持在7.5左右的条件下，进水的pH值从开始时的5.05上升到7.5左右。此时出水的NO3--N大大降低，从最初的74.43mg˙L-1逐渐下降并稳定在0.5%，同时出水中SO42--S的浓度开始逐渐升高，高达104.13 mg˙L-1。出水有机物基本消耗殆尽，未检出有机物。存在[图。 2(b)]。这表明有机物作为电子给体的竞争明显强于元素硫。随着有机质的枯竭，硫自养反硝化菌逐渐生长。
但在反应堆运行时，2000-2000年0-55d内一直出现NO2--N的积累，高位已升至73.96 mg˙L-1。傅昆明等人的研究。 [15]表明高浓度的NO3-在异养反硝化过程中容易抑制亚硝酸还原酶。的活性，导致硝酸盐还原率大于亚硝酸盐还原率。 Sahinkaya 等人。 [16]表明，随着NO3--N浓度的增加，NO2--N也会积累，而且很难长期减少。因此，本实验中出现的 NO2--N 可能是进水的 NO3--N过高引起的。
虽然此时进出水的pH值基本恒定，但考虑到在后期没有有机物的情况下，剩余的NO3--N完全自养反硝化会导致得到的pH值水继续减少。在反应器运行55 d期间，进水中有机物浓度增加，进水C/N比提高到0.65-0.75左右。