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

来源：环境科学杂志2024年第1期北京时间：

作者：贺伶俐,刘亚茹,刘文如,王建芳,俞益辉,钱飞跃

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,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,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

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.

关键词：自养生物脱氮,颗粒污泥,连续流,混合接种,菌群结构,