脱氮除磷功能菌泥强化低溶解氧ACF-BAF工艺处理猪场沼液效能及微生物种群分析

作者：刘思强; 信欣^*; 朱羽蒙; 叶芝祥; 羊依金; 郑启莲; 罗竣怀; 刘嘉丽

来源：环境工程学报, 2022, 16(07): 2397-2407.

• 猪场沼液
• 活性炭纤维(ACF)
• 曝气生物滤池(BAF)
• 生物强化
• 同步脱氮除磷
• 微生物种群

猪场沼液是一种高氨氮低C/N比废水，传统工艺处理时启动时间长、运行管理不便、能耗高、总氮难去除且除磷效果差。本研究以活性炭纤维(activated carbon fiber, ACF)作为曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)的滤料，接种特定的脱氮除磷菌泥，在低溶解氧(DO=(0.6±0.1) mg·L-1)条件下，通过改变进水NH4+-N质量浓度的方式在100 d内成功启动了处理猪场沼液的生物强化ACF-BAF，对其微生物种群组成和功能菌群活性进行了分析，并探讨了其脱氮除磷的机理。结果表明，ACF-BAF启动成功后的NH4+-N、TN、TP和COD的平均去除率分别为61.03%、51.87%、52.58%和77.11%，其对氮、磷的去除负荷分别为0.143 0 kg·(m3·d)-1和0.009 3kg·(m3·d)-1，均显著高于传统工艺及部分新型工艺。其中NH4+-N、TP和COD的去除过程符合一级动力学方程，TN的去除过程符合二级动力学方程。高通量测序结果表明，处理猪场沼液的ACF-BAF反应系统中存在的与脱氮除磷功能相关菌属有Candidatus＿Brocadia(2.22%)、反硝化菌norank＿f＿＿NS9＿marine＿group(4.02%)、Acinetobacter(8.34%)和除磷菌Micropruina (6.09%),norank＿f＿＿PHOS-HE36(2.36%)。ACF-BAF系统中脱氮过程以厌氧氨氧化和反硝化途径为主，除磷过程主要为微生物聚磷。将ACF-BAF工艺应用于实际猪场沼液处理，可快速启动并实现高效同步脱氮除磷，节约后续处理成本。

• 单位
  成都信息工程大学