基于甲烷氧化菌的城镇污水厂尾水极限脱氮系统构建及机制

好氧甲烷耦合反硝化(AME-D)在城镇污水厂尾水深度脱氮方面具有巨大的应用潜力,研究采用改良型反硝化生物滤池,利用低浓度甲烷构建出AME-D极限脱氮系统.研究发现该系统在间歇式运行方式下,出水中总氮和氨氮的平均浓度能达到1.05 mg·L-1和0.54 mg·L-1,其平均去除率分别为94.77％和93.30％.拉曼光谱分析结果显示,由NO3-对称伸缩引起的峰明显消失,由醇COH面外弯曲或C—H面外弯曲振动吸收引起峰明显增强,甲烷被氧化形成的中间产物可能主要为醇类物质.16S rRNA基因测序结果表明,系统中的甲烷氧化菌主要为Methylocystis(0.27％)、Methylosarcina(0.10％)和Methyloparacoccus(0.12％),反硝化菌主要为Pseudomonas(56.92％)、Paenibacillus(3.52％)和Lysinibacillus(3.00％),硝化菌主要为Nitrospira(0.1％),说明AME-D极限脱氮系统的脱氮功能是由好氧甲烷氧化菌、反硝化菌和硝化菌协同实现.