曝气强化生物炭对人工湿地处理污水厂尾水效果的影响

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：李川，徐元，黄圣琳，杨晶涵，侯文静，陈浩强，许明

单位：（1.中交上海航道勘察设计研究院有限公司,2.河海大学环境学院

摘要：人工湿地作为一种自然处理系统，在处理污水厂尾水方面发挥着重要作用，但碳源和溶解氧含量是限制其净化效率的主要因素。为探讨不同材料对人工湿地性能的影响，构建了两种典型生物炭（果壳炭、椰壳炭）人工湿地，以砾石作为对照组，通过三维荧光光谱（3D-EEM）和冗余分析（RDA）评估其性能。结果表明：曝气强化后砾石、椰壳炭和果壳炭人工湿地系统对总氮（TN）的去除率分别为65.7%、89.3%和93.5%，各系统的总氮去除效率分别提高了15.2%、16.8%和9.6%；果壳炭人工湿地中腐殖酸类物质含量显著增加，且微生物生长繁殖最为活跃；变形菌门（Proteobacteria）是脱氮硝化与反硝化过程中的优势菌群，其相对丰度为26.46%~48.18%，此外，硝化螺菌属（Nitrospira）（0.83%~2.27%）、Ellin6067属（3.72%~6.18%）及丛毛单胞菌属（Comamonadaceae）（1.32%~3.13%）等在生物炭人工湿地中相对丰度明显提高，这些菌属与脱氮除磷及有机物去除密切相关；在果壳炭人工湿地内，污染物尤其是TN的去除效率与Nitrospira、Ellin6067属等硝化反硝化菌属呈现出较强的正相关性。

关键词：生物炭,人工湿地,曝气,冗余分析,微生物测序,污水厂尾水

基金资助：大型人工湿地水质稳定达标和深度净化工艺研究项目(SHJKJ-2022-007)