H2-MBfR反硝化效能及影响因素

作者：缪润珠; 王建芳^*; 陈佳琦; 赵俊杰

来源：环境工程学报, 2022, 16(07): 2425-2435.

• 氢基质膜生物膜反应器
• 自养反硝化
• 影响因素
• 高通量测序
• 生物膜群落

氢自养反硝化因资源节约、无二次污染，是可持续的低碳污水处理工艺。为探究氢基质膜生物膜反应器(hydrogen-based membrane biofilm reactor)反硝化的快速启动及其脱氮性能，考察了不同进水浓度、pH、氢通量(Jm)等关键因素对H2-MBfR反硝化过程的影响，分析了系统的微生物群落特征。结果表明：不同接种污泥14 d内反应器的反硝化效率均可稳定在98%以上，接种反硝化污泥更有利于快速启动；在氢气足够的条件下，通过提高进水NO3--N浓度和缩短水力停留时间(HRT)，反应器运行负荷提高了3.3倍，系统维持稳定、高效的反硝化性能，相对于异养反硝化，可节省CO2的理论排放量约为0.83～1.25 g(以NO3--N计)；最佳初始pH在7.5左右，反硝化过程中亚硝酸盐的积累率最低；Jm与反硝化速率具有很好的一致性，提高Jm有利于提高反硝化效率。16s rRNA高通量测序结果表明，变形菌门Proteobacteria是H2-MBfR系统中主导菌门，随着系统反硝化性能提升，该门类菌属达到47.5%。unclassified＿f＿Comamonadaceae、 norank＿f＿Blastocatellaceae、 Hydrogenophaga和Rhodobacter是H2-MBfR系统中典型的反硝化菌属，在稳定期总丰度可达到46%左右。

• 单位
  环境科学与工程学院; 苏州科技大学