不同碳氮比下后置反硝化工艺中溶解性有机质的分子特征及其转化机理

污水处理厂后置反硝化工艺中外加碳源的投加量会影响出水溶解性有机质（DOM）的特性,从而影响后置反硝化的处理效率和出水水质. 本研究以实际污水中DOM为研究对象,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT ICR-MS）开展了不同碳氮比（C/N=3、4、5、6）下后置反硝化工艺中DOM的分子特征及其转化机理研究. 结果表明,在4种C/N下,C/N=5的反应器出水芳香性DOM分子（AImod >0.5）和不饱和程度高的分子（DBE ≥ 4）占比最高,分别为24.72%和97.6%,说明C/N=5时,出水难生物降解程度较高.
通过分子转化分析可知,C/N=5的反应器产生的DOM分子占比（58.35%）最高且不饱和程度较高,去除的分子占比（2.80%）低且不饱和程度较低,再次证实C/N=5的反应器出水相较于C/N=3、4、6的反应器出水DOM分子惰性高,排放至受纳水体环境风险较低. 此外,微生物群落结构及其与DOM的关联分析可知,Proteobacteria在C/N=5的反应器中相对丰度最高,其主导后置反硝化工艺中DOM分子的产生,Planctomycetota、Nitrospirota、Chloroflexi和Gemmatimonadota对DOM分子的去除和产生也具有重要作用. 综上所述,推荐C/N比为5作为后置反硝化工艺中外加碳源的适宜C/N比.