不同上升流速提升对反硝化颗粒污泥反应器的影响

作者：季飞; 边永欢; 赵峰; 王振毅; 赵大密; 李志燕; 廉静^*

来源：中国给水排水, 2022, 38(23): 7-16.

DOI：10.19853/j.zgjsps.1000-4602.2022.23.002

• 上升流速
• 反硝化颗粒污泥
• 胞外聚合物
• 菌群结构

为了探究上升流速的不同变化幅度对反硝化颗粒污泥反应器的影响，分别构建了快速提升反应器（以大幅度提升上升流速，记作RH）和慢速提升反应器（以小幅度提升上升流速，记作RL），考察不同上升流速提升策略对反应器性能、反硝化颗粒污泥特性及菌群的影响。结果表明，在RH和RL的上升流速由0.25 m/h提升至0.41 m/h的过程中，NO3--N和COD平均去除率均在92%以上，NO2--N平均积累量为1.5 mg/L左右；当两反应器上升流速进一步提升至0.49 m/h时，RH反应器污泥发生流失，COD去除率在运行的前5 d下降为73.1%左右，NO2--N平均积累量达到16.3 mg/L，粒径<1.4 mm的颗粒占比从34%上升为51.8%；而RL的NO3--N和COD平均去除率和NO2--N平均积累量均变化较小。同时，两反应器颗粒污泥的紧密结合型胞外聚合物（TB-EPS）在此阶段出现不同的变化趋势，其中RL中污泥TB-EPS含量从（32.4±0.8）mg/g增加为（56.2±0.4）mg/g，而RH从（47.1±0.8）mg/g下降为（28.9±0.9）mg/g，表明TB-EPS对于反硝化颗粒污泥维持较为稳定的结构起到了重要作用。高通量测序显示，门水平上利于反硝化的Firmicutes和Planctomycetes在RL反应器中得到富集，而在RH反应器中均出现下降；属水平上主要参与反硝化的Hyphomicrobium占比在RH中明显下降，造成了两反应器反硝化性能稳定性的差异。因此，在所考察的上升流速范围内，RL的上升流速提升策略更有利于反硝化颗粒污泥承受较高的上升流速，并保持反应器的稳定运行。

• 单位
  环境科学与工程学院; 河北科技大学