复合硫基质驱动自养反硝化脱氮除磷效能与微生物群落结构

作者：葛四杰; 杨大鑫; 吕君; 王振; 张传义^*; 张文华

来源：化工进展, 2023, 1-10.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0629

• 硫自养反硝化
• 复合硫基质填充床
• 市政尾水
• 同步脱氮除磷
• 微生物群落分析

针对单一硫基质驱动自养反硝化性能的缺陷，采用单质硫(S0)与天然铁硫矿石(FeS、Fe1-xS、FeS2)两种矿物作为生物填料，构建3组复合硫基质填充床反应器(B1、B2、B3)，探究了启动与稳定运行期间反应器对市政尾水深度脱氮除磷的效果与微生物群落结构的特征。结果表明，3组反应器均表出现较高的脱氮性能，NO3--N去除率均随反应器HRT的延长而提高，当反应器HRT分别为12 h(B1)、12 h(B2)和9 h(B3)时，均实现20 mg/L NO3--N完全去除。PO43--P与脱氮过程中产生的铁离子形成铁磷沉淀物而被去除，且PO43-P的去除率与脱氮效果成正相关。复合硫基质反应器的SO42-/NO3-低于单一硫基质自养反硝化系统，硫酸盐产生量相应降低，且pH保持在6.3以上，无需添加pH缓冲剂。微生物群落结构分析表明，Thiobacillus(硫杆菌属)和Ferritrophicum(铁氧化菌属)是3组反应器中硫自养反硝化菌的优势菌属，在B1、B2和B3反应器的相对丰度分别为16.07%和31.24%、30.07%和50.19%以及30.20%和11.62%。复合硫基质提高了微生物群落丰度和物种多样性，从而表现出良好的脱氮除磷效果。

• 单位
  中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）