亚硝化-厌氧氨氧化工艺的启动及微生物种群演替规律研究

张肖静 张涵 周月 陈召 张楠 位登辉

摘要：在SBR反应器中接种普通活性污泥，在温度为22～26 ℃，pH值为7.8～8.0，DO值低于0.1 mg/L，进水氨氮质量浓度为400 mg/L的条件下，历时21 d，亚氮积累率稳定在95%以上，表明亚硝化工艺启动成功;在厌氧氨氧化工艺启动阶段，将反应时间调整为曝气7 h，厌氧搅拌16 h，历时35 d，总氮去除率达到70%以上，表明亚硝化-厌氧氨氧化工艺启动成功.在反应器的不同阶段，变形菌门的相对丰度从83.64%降低至10.09%，浮霉菌门的相对丰度则从1.63%增加到8.1%.

中圖分类号：X703.1 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.008

文章编号：2096-1553（2019）06-0056-08

关键词：亚硝化;厌氧氨氧化;自养脱氮;快速启动;微生物种群

Abstract：The ordinary activated sludge was inoculated in the SBR reactor， and the temperature was 22～26 ℃， the pH was 7.8 to 8.0， the DO value was less than 0.1 mg/L， and the ammonia nitrogen concentration in the feed water was 400 mg/L.After 21 d，the nitrogen accumulation rate was stable above 95% and the partial nitrosation was started successfully; then the conditions of ammonia nitrogen concentration， reaction time， water exchangeratioand other conditions were changed to stabilize the operation to 75 d; during theanaerobicammonia oxidation start-up phase， the reaction time was adjusted to 7 hours of aeration and 16 hours of anaerobic， the total nitrogen removal rate reached more than 70% after 35 days，and the partial nitrosation-anaerobicammonia oxidation process started successfully. In different stages of the reactor， the relative abundance of proteobacteria was reduced from 83.64% to 10.09%; the relative abundance of floccus wasincreasedfrom1.63%to 8.1%.

0 引言

目前，水体氮污染现象十分严重，因此，废水高效脱氮仍然是污水处理领域亟待解决的问题.厌氧氨氧化是近年来开辟的一种新型脱氮路径.该路径的工艺技术路线是：在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌以氨氮作为电子供体，以亚硝酸盐氮作为电子受体，将氨氮和亚氮同时转化为氮气，从而完成脱氮的路径.相比传统的硝化-反硝化工艺，以厌氧氨氧化反应为主体单元的自养脱氮工艺可以节省60%的能耗，减少90%的温室气体排放和100%的有机碳源，具有污泥产量低、无二次污染等诸多优点[1-3]，被认为是最为经济有效的脱氮工艺之一.

亚硝化-厌氧氨氧化工艺包括分体式和一体式两大类，其中，分体式为亚硝化反应和厌氧氨氧化反应在不同的反应器中，而一体式则为两个反应耦合在一个反应器内.在同一个反应器中，同时富集好氧氨氧化菌AOB（aerobic ammonia-oxidizing bacteria）和厌氧氨氧化菌AAOB（anaerobic ammonia-oxidizingbacteria）是亚硝化-厌氧氨氧化工艺启动面临的一大挑战.为了实现亚硝化-厌氧氨氧化工艺的启动，研究者多采用复杂的控制条件或者直接接种字自养脱氮污泥，这阻碍了该工艺的广泛应用.例如， 鲍林林等[4]采用新型复合式折流板反应器，接种厌氧氨氧化污泥，控制水温达到30 ℃以上，经过110 d启动;张月雷等[5]采用SBR反应器，接种反硝化污泥，通过联合控制低进水C/N 及水力停留时间的策略，经过75 d启动;管勇杰等[6]采用移动床生物膜反应器，接种自养脱氮污泥，经过84 d启动.本文拟采用SBR反应器，首先启动亚硝化工艺过程，富集培养AOB，随后启动厌氧氨氧化工艺过程，富集培养AAOB，考察废水中氨氮的去除情况及启动过程中各功能微生物种群的演变规律，以期为快速、简易地实现亚硝化-厌氧氨氧化工艺的启动提供一种新的可行方案.

其一，对级别管辖进行了细化，主要集中在中级法院的管辖范围上。具体来说，一是将原来的由中院管辖的“涉外案件”进一步限定为“重大涉外案件”;二是新增了“最高人民法院确定由中级人民法院管辖的案件”。随着我国改革开放的不断深入，涉外民事案件的占比快速增加，这加重了中级人民法院的受案负擔，而基层法院的能力已足以审理一般的涉外案件，于是将中级人民法院的管辖范围限定为“重大涉外案件”，仅包括那些争议标的额大、案情复杂、居住在国外的当事人人数众多的涉外案件[2]。新增高法确定由中院管辖的案件也是基于经济社会发展的需要。“1992年民诉意见”进一步明确这类案件包括海事案件、海商案件、专利案件，以及涉及港、澳、台地区的民事案件等。

其二，对一般地域管辖进行了微调。一是将原条文中的“居所地”统一改为“经常居住地”;二是在例外规定中删掉了“非军人对军人提起的诉讼”，新增了“对下落不明或者宣告失踪的人提起的有关身份关系的诉讼”。此次修改的主要目的在于与1986年通过的《中华人民共和国民法通则》的内容保持协调。

其三，对特殊地域管辖进行了较大修改。一是删除了“1982年民诉法”特殊管辖与一般管辖基本竞合的规定，在7类特殊管辖案件中引入了“被告住所地”这一管辖连接点，而对于海难救助纠纷、共同海损纠纷则没有引入上述连接点。此次修改的目的本来是彰显特殊管辖与一般管辖的竞合适用关系，避免适用歧义，在实际效果上却打破了一般管辖与特殊管辖二分制架构的意义，为一般管辖与特殊管辖建立了排斥适用关系。二是新增了保险合同诉讼、票据诉讼、共同海损诉讼的特殊管辖规定，统一或细化了运输合同纠纷、事故损害诉讼、海难救助诉讼的管辖规定等。

其四，新增了协议管辖制度。增设的目的有两个：一是有利于扩大当事人的诉讼处分权，更好地贯彻“便民便审”原则;二是有利于防范与遏制地方保护主义。[3]

其五，对专属管辖的范围与规则进行了调整。一是删除了登记案件的专属管辖规定，主要原因是考虑到登记属于行政机关依当事人申请而作出的具体行政行为，因登记纠纷提起的诉讼应属于行政诉讼纠纷;二是修订了遗产继承纠纷的管辖连接点，将“被继承人生前户籍所在地”修改为“被继承人死亡时住所地”，使表述更为严谨。

其六，新增了很多管辖制度，如管辖权异议制度、涉外管辖制度、督促案件管辖制度、公示催告案件管辖制度、破产案件管辖制度等。

3.深耕期

这一时期的成果主要体现在针对“1991年民诉法”的3个修正案和“2015年民诉解释”。

2007年10月28日通过的《关于修改〈中华人民共和民事诉讼法〉的决定》（以下简称“2007年修正案”）共计19条，涉及9个方面。该修正案着眼于解决人民群众反映强烈的申诉难和执行难问题，内容主要针对审判监督程序与执行程序展开，涉及管辖部分的修改主要有：一是对再审管辖的修改，规定再审管辖法院上提一级;二是将“违反法律规定，管辖错误的”作为再审事由;三是调整执行管辖，新增被执行财产所在地法院作为执行法院，新增“提级执行”，在执行法院超期未执行时，申请执行人可以向上一级法院申请执行。

应当说，“2007年修正案”属于典型的“头痛医头，脚痛医脚”式修改。再审管辖修改的出发点是好的，但引发新的问题。尽管将再审申请的管辖法院上提一级符合当事人和社会大众的整体愿望，也有助于提升人们对审判监督程序的信赖度，但这样的修改并非没有问题。比如，“上提一级”在很多情况下并不符合诉讼的便利性原则，也不符合各国再审程序设计的一般规律，而且导致大量的申请再审案件涌向高级人民法院和最高人民法院。[4]关于“管辖错误”是否应当作为再审事由，学界争论也很大。例如，汤维建[5]认为，“管辖错误”作为再审事由具有多种价值，李浩[6]也主张“管辖错误”作为再审事由应当予以保留;张卫平[7]、潘剑锋[8]则认为“管辖错误”不宜作为民事再审的事由。

“2012年修正案”60项修改意见中有10项涉及管辖制度的调整，涉及12个条文，是管辖制度的一次较大修改，修改内容大体包括5个方面：一是统一了国内协议管辖与涉外协议管辖的规定，扩大了明示协议管辖的适用范围，明确了应诉管辖制度也适用于国内案件;二是增加了公司诉讼与非讼案件的管辖规定;三是限制了管辖权“下放性转移”的规定;四是明确了提起诉讼或申请仲裁前的证据保全与保全的管辖规定;五是调整了部分再审管辖条款，缓和了“上提一级”的管辖规定，允许部分案件向原审法院申请再审，删去了“管辖错误”这一再审事由。

“2012年修正案”的可取之处主要有：一是有效吸收民诉学界的先进研究成果，建立了内外统一、类型齐全的协议管辖制度，限制管辖权的“下放性转移”等;二是非常注重与民事实体法、特别程序法的对接与配合，特别是与《公司法》《物权法》《人民调解法》《仲裁法》等的衔接;三是积极应对司法实践面临的困境，如修改再审管辖法院“上提一级”的规定，将相当一部分再审案件的管辖权重新下放到原审法院。

“2012年修正案”也存在一些问题：一是统一后的协议管辖制度仍然过于保守;二是新增的公司诉讼管辖仍然定性为特殊地域管辖;三是没有彻底删去管辖权“下放性转移”的条款;四是再审管辖法院规定的修改主要考虑了上级法院的工作压力，没有关注当事人的程序主体地位;五是“管辖错误”作为再审事由的“来去匆匆”，反映了部分立法的不成熟性。

2017年6月27日发布的《全国人民代表大会常务委员会关于修改〈中华人民共和国民事诉讼法〉和〈中华人民共和国行政诉讼法〉的决定》（以下简称“2017年修正案”）把民诉法第55条增加1款，作为第2款。因为更动条文只有1条，且仅涉及赋予人民检察院提起或支持民事公益诉讼的权利与案件范围，基本不涉及管辖制度的调整，在此不再赘述。

2014年12月18日通过并于2015年2月4日起施行的民诉解释（以下简称“2015年民诉解释”），继承与取代了民诉意见。“2015年民诉解释”共计552条，其中前47条集中规定了管辖制度，具体包括以下几个方面：一是在级别管辖方面，进一步明确了重大涉外案件的含义，增加了专利纠纷可由知识产权法院管辖，以及最高人民法院确定的基层法院管辖的规定;二是对一般地域管辖进行了细化，如对于非自然人的住所地部分，新增了“其他组织”，删除了主要营业地的管辖，新增了注册地和登记地为住所地等;三是在特殊地域管辖方面，对原有的特殊管辖规则进行了细化的调整，如再次细化了确定合同履行地的规则，尤其是新增了以信息网络方式订立的买卖合同履行地的确定规则等;四是在专属管辖方面，限缩了专属案件的范围，只包括因不动产的权利确认、分割、相邻关系等引起的物权纠纷，以及农村土地承包经营合同纠纷、房屋租赁合同纠纷、建设工程施工合同纠纷、政策性房屋买卖合同纠纷等;五是在协议管辖方面进行了深度的调整，更加尊重当事人的管辖选择权，如规定约定两个以上与争议有实际联系地点的法院管辖的协议有效，原告可以向其中一个法院起诉，对于经营者使用格式条款与消费者订立的管辖协议，消费者可以主张无效;六是在裁定管辖方面，明确限定了管辖权“下放性转移”的适用案件范围。

综上，不难看出，在我国民事管辖立法的演进过程中，“1982年民诉法”扮演的角色是“从无到有”，“1991年民诉法”与民诉意见扮演的角色是“从有到全”，而“1991年民诉法”的3个修正案与“2015年民诉解释”扮演的角色则是“从全到细”，分别属于管辖制度演进的初创期、发展期与深耕期。从内容上来看，自“1982年民诉法”颁布以来，我国民事管辖的类型与架构保持了超常的稳定性，条文变更较少，结构性改革的条文更是凤毛麟角。“1991年民诉法”及其历次修订都没有撼动1982年民事管辖立法的结构，也没有对民事管辖制度进行深层次调整。

需要指出的是，我国原有的民事管辖类型与架构并不完美。这从协议管辖制度在“1982年民诉法”中完全没有规定，到“1991年民诉法”增加“明示协议管辖”，再到“2012年修正案”增加“默示协议管辖”就可见一斑。而“1991年民诉法”的几个修正案中某些管辖条文“反复矫正”“来去匆匆”的现象，更是我国民事管辖制度存在问题的力证。随着我国司法实践的发展与学界对于民事管辖理论研究的深入，原有民事管辖立法存在的结构性缺陷一一显露，集中表现在级别管辖中上下级法院的职能、地域管辖中一般管辖与特殊管辖的关系、专属管辖的适用范围、协议管辖的一体化设计等方面。这使得民事管辖立法的改革不能再局限于个别条文细枝末节的修订，而是要开始关注整个管辖制度的结构性调整问题。但遗憾的是，相关研究只是针对某一管辖制度进行剖析，没有过多关注各类民事管辖类型之间的相互协调与系统化改革问题，对相关问题的研究也存在诸多争论。

二、改革开放40年我国司法学界关于民事管辖制度的主要争论

如前所述，近年来我国司法领域民诉理论界对原有民事管辖的概念与理论进行了深度研究与反思，诸多的结构性、深层次问题被重新纳入研究视野。根据最新的研究成果，我国民事管辖制度存在的问题主要有两方面：一是理念定位问题;二是体系设计问题。就理念定位而言，我国过度关注管辖问题，将管辖之争与官司输赢紧密绑定，使得管辖制度承载了过高的利益期待，一个重要表现就是管辖问题的无谓争执与过度救济。就体系设计而言，我国未能准确把握一些管辖类型的定位与作用，在制度设计上缺乏整体性与协调性，在纷繁复杂的管辖条文设计中，我们逐渐忘记了管辖制度仍是诉讼的“入门”制度，其主要特征在于简便易行、便民便审。以管辖类型为线进行梳理，改革开放以来我国司法学界关于民事管辖制度的主要争论有以下几个方面。

1.級别管辖的结构性问题

司法学界围绕级别管辖的结构性问题之争论的焦点在于：如何合理配置上下级法院的职能，具体为以下两个问题。

其一，审级制度之争，即要不要引入多元审级制以取代两审终审制。我国于1954年颁布实施的《法院组织法》确定我国的审级制度为两审终审制，一直沿用至今。其理由是：一是便于当事人进行诉讼;二是有利于高级法院和最高法院集中做好审判指导与监督;三是能够保证案件的公正审判;四是可以弥补审级较少的不足。[9]71两审终审制在相当长的时间里对我国的民事司法实践发挥了积极的作用，但随着我国经济社会的发展，也逐渐暴露出一些问题：一是大部分案件的终审法院级别太低，不利于法律适用的统一;二是终审法院的审判水平相对较低，不利于纠错;三是法院靠近案发地，易受地方保护主义与人情关系的影响等。[9]72对此学者们提出了一些改革建议，如实行多元化的审级制度、以两审终审制为基础、以有限的三审终审制和一审终审制为补充、最高法院只承担第三审职能、第一审案件只由基层法院和中级法院管辖，以及完善再审的适用条件与程序，等等。

其二，“三结合”标准与诉讼标的额标准之争。我国民事诉讼理论曾长期坚持“三结合”标准，即根据案件的性质、程序繁简与影响范围来确定不同级别的法院管辖一审案件的范围。当时的主流观点认为，“三结合”标准考虑周全，比单纯将诉讼标的额作为确定级别管辖的标准更为合理。[10]但随着民事诉讼司法实践的发展，这一标准受到越来越多的反思与质疑。例如，有学者就主张以诉讼标的额作为划分级别管辖的主导性标准，以案件性质作为辅助性标准，其主要理由是诉讼标的额标准确定性强，可以避免产生管辖权异议，也基本能够反映案件的难易程度与影响大小等。[11]于是，诉讼标的额标准便逐渐取代了原有的“三结合”标准。最高人民法院2008年发布的《全国各省、自治区、直辖市高级人民法院和中级人民法院管辖第一审民商事案件标准》、2015年发布的《最高人民法院关于调整高级人民法院和中级人民法院管辖第一审民商事案件标准的通知》均将诉讼标的额作为首要标准，同时兼顾案件性质与类型等因素。

2.地域管辖的结构性争议

我国地域管辖存在的结构性争议在于如何处理一般管辖与特殊管辖之间的关系。对二者关系的定位，学界主要有3种观点：一是竞合适用关系，当事人可以选择适用特殊管辖或一般管辖的规定;二是顺位适用关系，优先适用特殊管辖，难以适用时，参照一般管辖的规定;三是排斥适用关系，特殊管辖有规定的，不再适用一般管辖。

我国现行民事诉讼法采纳的是第三种观点，即排斥适用关系，由此引发了如下一系列问题[12]：一是背离了地域管辖二分制架构原有的意义。一般管辖不再是当事人确定管辖法院的基本标准，民诉理论上所称的“一般”与“特殊”丧失了自身的逻辑含义。对于没有设置被告住所地连接点的特殊管辖来说，一般管辖与特殊管辖的关系完全蜕变为甲类管辖与乙类管辖的关系。二是引发特殊管辖与一般管辖“例外规定”的冲突。如果采纳竞合适用关系，无法解释特殊管辖连接点中加入“被告住所地”，以及海难救助与共同海损等特殊案件的管辖不适用被告住所地法院管辖的现状;如果不采纳竞合适用关系，则意味着同一部法律没有一体尊重一般管辖的“例外规定”承载的价值。三是无法厘清个别特殊管辖案件与专属管辖案件的界限。海难救助与共同海损两类案件虽属于特殊管辖的范围，但从其特征来看，案件由法律规定的数个特定法院管辖，当事人不得协议变更管辖法院，不适用一般管辖和其他的特殊管辖规则，看不出与专属管辖案件在管辖上有何区别。有学者就明确指出，专属管辖已经与特别地域管辖趋同。[13]

2）在亚硝化工艺稳定运行之后，在曝气反应7 h之后增加厌氧搅拌反应16 h，利用亚硝化反应所产生的亚氮和残留的氨氮诱导AAOB增殖，历时35 d，总氨去除率稳定在70%以上，成功启动氧氨氧化工艺.

3）在亚硝化启动成功后，变形菌门的相对丰度从83.64%降低为43.16%，并在厌氧氨氧化阶段进一步降低为10.09%;浮霉菌门的相对丰度则从1.63%增加到8.1%.

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