内源短程反硝化颗粒污泥培养及关键影响因素研究

为推动污水生物脱氮技术绿色转型,针对厌氧氨氧化中底物亚硝氮(NO₂^--N)难以稳定获得的问题,利用好氧颗粒污泥(AGS)诱导其进行内源短程反硝化(EPD),实现低碳源条件下NO₂^--N的积累,可为主流厌氧氨氧化的应用推广提供理论支撑。当进水ρ(COD)/ρ(NO₃^--N)为3时,采用厌氧/缺氧/微氧条件,可实现EPD颗粒污泥的富集与稳定,NO₃^--N→NO₂^--N转化率(NTR)达到72.73%。在厌氧段,消耗有机物和糖原(Gly),合成聚羟基烷酸(PHA),ΔPHA/ΔGly(1.30 mol C/mol C)接近聚糖菌(GAOs)模型值,说明内碳源储存主要由GAOs完成。在缺氧段,NO₂^--N积累,并伴随PHA降低和Gly合成,硝酸盐还原酶活性显著高于亚硝酸盐还原酶活性,证明系统实现了EPD过程。通过优化运行参数发现,当ρ(COD)/ρ(NO₃^--N)为4.2时,系统的NTR提高至80.01%。批次试验结果表明,pH由6.0上升至9.0时,NTR升高至89.15%;温度从40 ℃降低至5 ℃时,NTR达到峰值91.16%,说明碱性和低温条件下更有利于NO₂^--N累积。因此,选择合适的COD/NO₃^--N、pH和温度,能够有效提升EPD过程的NO₂^--N积累效果。