不同NO3-浓度An/A/O-SBR系统PAOs-GAOs竞争及N2O释放特性
2021-04-09巩有奎李美玲孙洪伟
巩有奎,李美玲,孙洪伟
(1 烟台职业学院建筑工程系,山东烟台264670; 2 烟台大学环境与材料工程学院,山东烟台264005)
引 言
厌氧/缺氧交替运行序批式生物反应器(sequencing batch reactor,SBR)内,常存在以NOx-为电子受体的反硝化除磷过程。反硝化聚磷菌(denitrifying phosphorus accumulating organisms,DPAOs)以NOx-取代O2作为电子受体,以胞内聚羟基烷酸酯(polyhydroxyalkanoate,PHA)为电子供体,可完成同步脱氮除磷,实现“一碳两用”[1-3]。
在厌氧/缺氧驯化DPAOs 过程中,通常会存在与 DPAOs 竞争碳源的聚糖菌(glycogenaccumulating organisms, GAOs)[4-5]。 厌 氧 阶 段,DPAOs 和GAOs 同时利用原水中碳源合成内聚物,缺氧阶段,DPAOs 完成反硝化吸磷过程,GAOs 仅完成反硝化过程。多数研究只关注PAOs和GAO 之间竞争对系统除磷功能的影响,常常通过调整运行策略来抑制GAOs 增殖,从而实现高效缺氧吸磷过程。而最近的研究表明,GAOs 通过消耗体内PHA 实现部分硝化过程,能削弱高浓度NO2-对缺氧吸磷过程的抑制,实现稳定脱氮除磷[6-9]。Fan 等[10]对活性微生物群落鉴定表明,GAOs 内源部分反硝化和DPAOs 反硝化处理过程的协同作用,可充分利用内碳源,有效解决城市污水脱氮除磷过程中碳源不足的问题。Ji 等[2]也指出,将部分内源反硝化、anammox 和反硝化除磷作用在SBR 内耦合,可获得高效氮磷去除特性,且系统内同时存在anammox(8.4%)、GAOs(1.5%)以及DPAOs(1.1%)。然而,不同条件下DPAOs和GAOs同时利用外碳源的竞争特性尚不明确,同时,各菌群(DPAOs、GAOs)对系统脱氮除磷作用的贡献也未明确,且部分研究表明,GAOs内源反硝化过程中,可能会导致N2O的大量积累并释放,这将削弱同步脱氮除磷过程作为新型污水处理过程工艺的应用优势[11-12]。
NO2-是DPAOs 和GAO 完成NO3-还原必经的中间产物。……
