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作者：孙文章1,2;潘俊1;向韬1;高新桐1
单位：1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院;2.沈阳赛思环境工程设计研究中心有限公司
摘要：自养脱氮工艺由于节省能耗、剩余污泥产量较低、脱氮效率更高等特点,逐渐受到国内外研究人员的青睐。但是,在以城市污水为代表的低氨氮(NH_4~+-N)废水处理中,短程硝化过程不易稳定运行,氨氧化菌(Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB)活性不易保证,亚硝酸盐氧化菌(Nitrite-Oxidizing Bacteria,NOB)的活性难以被有效抑制,因此亟须寻求一种更经济有效的控制策略。基于课题组前期工作,研究对比了不同低温贮存污泥再恢复启动的效能及微生物特性差异。采用两个上流式好氧污泥反应器,根据接种污泥的类型差异命名为R1(蒸馏水+硝化污泥,4℃贮存60 d)和R2(营养液+硝化污泥,4℃贮存60 d)反应器。结果显示,R1和R2都能实现短程硝化的快速启动和稳定运行,但后者效能更佳,NH_4~+-N转化率和亚硝态氮(NO_2~--N)积累率分别可达到52.1%和99.8%。此外,R2中AOB主要菌属(Nitrosomonas)的相对丰度增长幅度达85百分点,显著高于R1系统的52.4百分点。在两个反应系统中,NOB主要菌属(Nitrospira)相对丰度和活性下降明显,AOB占据了主导地位。此外,研究发现低温贮存再恢复策略能够有效刺激AOB的功能基因氨单加氧酶(Ammonia Monooxygenase,AMO),从而实现AOB的快速富集,同时可有效抑制NOB中亚硝酸盐氧化酶(Nitrite Oxidoreductase,NXR)的表达。
关键词：环境工程学;短程硝化;低温贮存;硝化菌群;亚硝酸盐氧化菌抑制
基金资助：辽宁省科学计划项目(2022JH1/10800006)
