混合接种PN与PN/A颗粒污泥快速启动连续流自养生物脱氮反应器 |
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作者姓名: | 贺伶俐 刘亚茹 刘文如 王建芳 俞益辉 钱飞跃 |
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作者单位: | 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009;苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009;城市生活污水资源化利用技术国家地方联合工程实验室, 苏州 215009;苏州太湖中法环境技术有限公司, 苏州 215155 |
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基金项目: | 江苏省自然科学基金项目(BK20211339);江苏省高校自然科学基金项目(21KJB610016);苏州市社会发展科技创新项目(SS202114,2022SS10) |
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摘 要: | 在连续流条件下,快速培养亚硝化-厌氧氨氧化(PN/A)颗粒污泥是实现污水高效生物脱氮处理的关键技术. 与PN/A污泥相比,亚硝化(PN)颗粒污泥具有生长周期短、易于批量化培养的优点,并可作为富集厌氧氨氧化菌(AMX)的载体. 在3个完全混合流反应器(R1~R3)中,分别按照质量比3∶1、1∶1和1∶3混合接种PN/A和PN颗粒污泥,并通过设置高氨氮负荷、短水力停留时间和强水力剪切条件,成功启动了连续流自养生物脱氮工艺. 结果表明,尽管R3的启动时长较R1和R2更长,但污泥接种比并未显著影响连续流反应器在稳定状态下的脱氮性能,总氮去除负荷均可达到2.6 kg·(m3·d)-1以上. 接种的PN颗粒污泥通过提供好氧氨氧化菌种(AOB),为AMX生长供给了充足的亚硝态氮基质,充分发挥了培养PN/A颗粒污泥的前驱体作用. 由高通量测序结果可知,R1~R3中成熟颗粒的微生物丰度和多样性指数均明显高于接种污泥. AOB(Nitrosomonas属)和AMX(Candidatus Kuenenia和Brocadia属)与Chloroflexi、Bacteroidetes和Chlorobi等异养菌门是驱动自养生物脱氮和维持颗粒结构稳定的关键菌群. 总之,PN与PN/A颗粒污泥的混合接种是快速启动连续流自养脱氮工艺的可行策略,对工程应用具有指导意义.
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关 键 词: | 自养生物脱氮 颗粒污泥 连续流 混合接种 菌群结构 |
收稿时间: | 2023-08-20 |
修稿时间: | 2023-09-28 |
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