电流对MEC-3DBER-S脱氮除磷效果的影响及机理分析

来源：中国环境科学杂志2016年第8期北京时间：

作者：王建超, 郝瑞霞, 周彦卿

单位：1. 北京工业大学, 北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室, 北京 100124; /\r\n2. 中国核电工程有限公司河北分公司, 河北 石家庄 050000

摘要：针对低C/N污水处理厂二级处理出水中氮、磷去除问题，基于三维电极生物膜工艺（3DBER）反硝化脱氮碳源消耗量少的特点，构建了微电凝聚-三维电极生物膜耦合硫自养强化脱氮除磷工艺（MEC-3DBER-S）.对比研究了3DBER与MEC-3DBER-S在不同电流强度条件下的运行特性，并结合基于nirS基因的克隆文库技术分析了MEC-3DBER-S中反硝化微生物的构成.运行结果表明，MEC-3DBER-S有效强化了氮、磷的去除效果，特别是提高了低电流条件下的脱氮效率；同时电流作用能够促进海绵铁腐蚀，提高除磷效果.当C/N=1.5、HRT=8h、I=300mA条件下，其TN和TP去除率分别达到75%和78%，分别比3DBER高10%和28%左右.基于nirS基因的克隆文库结果表明，MEC-3DBER-S中同时存在与具有异养、氢自养、硫自养和铁自养反硝化功能的菌属相似的细菌.该体系中有机碳源、H2、单质硫和Fe2+等电子供体可相互补充，强化了脱氮；同时，体系中还存在物化联合生物除磷的作用，强化了除磷.因而，MEC-3DBER-S复合反硝化体系保证了较高的脱氮除磷效果.

关键词：三维电极生物膜反应器,复合反硝化,脱氮除磷,克隆文库,电子供体

基金资助：

国家自然科学基金资助项目（51378028）