低碳运行优化：生物脱氮过程N2O生成规律与协同控排
来源：水处理技术杂志2026年第7期北京时间：
作者：鄂正阳1, 范艳艳2, 辛季原3, 刘佳宾4, 许子聪1,2, 李海松1,3,*
单位：1.黄淮实验室, 450046;2.知和环保科技有限公司, 450001;3.郑州大学, 450001;4.江河安澜工程咨询有限公司, 450003 河南 郑州
摘要：污水处理厂在脱氮过程中面临高能耗与温室气体N<sub>2</sub>O排放的双重挑战,其环境风险与碳中和目标形成显著矛盾。本文系统解析了生物脱氮过程中N<sub>2</sub>O的多路径生成机制,揭示了氨氧化菌（AOB）通过羟胺不完全氧化与自养反硝化双路径贡献N<sub>2</sub>O生成的核心作用,以及异养反硝化菌群因电子传递链失衡导致N<sub>2</sub>O累积的关键诱因。工艺参数耦合分析表明,碳氮代谢失衡、溶解氧调控、亚硝酸盐胁迫及pH/温度波动是影响N<sub>2</sub>O生成的关键因素。针对上述机制,提出基于电子流调控的协同控排策略：通过定向富集N<sub>2</sub>O还原菌、优化碳源类型及开发智能工艺,可实现脱氮效率与N<sub>2</sub>O减排的协同增效。未来需突破分子尺度代谢网络解析、跨介质智能调控模型构建及低碳工艺适配性优化等关键技术,推动污水处理厂向资源回收与碳中和目标转型。研究结果为污水处理厂低碳化运行提供理论支撑,有助于推动污水处理行业的可持续发展。
关键词：氧化亚氮,硝化反硝化,低碳运行,代谢路径
基金资助：国家自然科学基金面上项目“新型膜电解双生物室反应器去除废水中苯胺的效能与机理分析”（52370088）; 河南省重点研发专项“污水降碳脱氮关键技术与装备”（231111320100）; 黄淮实验室2024年度科创专项项目（重点领域赛马项目）“面向污水生物脱氮过程中N2O减排的高效环保技术研究与应用”（240700001）
