碳源对短程反硝化-厌氧氨氧化工艺效能的影响

为探究大分子有机碳源对短程反硝化-厌氧氨氧化(PD/A)系统脱氮效能的影响,通过在厌氧氨氧化(Anammox)连续流反应器中投加葡萄糖和新型组合填料快速启动生物膜-活性污泥PD/A工艺,研究了不同碳源条件(单一碳源和混合碳源)和不同COD/NO3--N下该工艺的脱氮性能.结果表明,以葡萄糖为唯一碳源,控制COD/NO3--N为4.5,在第90天成功启动PD/A系统,TN去除率达到93.89％,出水TN为6.17 mg/L,此时Anammox过程对去除TN的贡献率高达95.83％,反硝化过程的贡献率仅为4.17％;而由于短程反硝化菌对淀粉和葡萄糖混合碳源的利用率下降,在混合碳源驱动下PD/A系统的TN去除率降至90.53％(COD/NO3--N=5),出水TN为9.19 mg/L,且反硝化过程对去除TN的贡献率升至8.48％.微生物高通量测序结果表明,在两种碳源条件下,变形菌门均为绝对优势菌门,其相对丰度均大于50％;Candidatus_Brocadia和Thauera作为PD/A系统的优势菌属,在氮素协同去除方面发挥了重要作用,其在混合碳源条件下的相对丰度分别为2.97％和6.52％,略低于单一碳源条件下的3.41％和6.94％;厌氧水解酸化菌属的相对丰度较低是混合碳源利用率下降的主要原因.此外,提出了一种新型生物膜-活性污泥Anammox主流脱氮工程应用方案.