eAnMBR-PN/A集成工艺脱氮效能优化:模型构建与微生物互作机制
严樟1
曾武强1
唐毅2
潘建新1
陈金凤1
蒋柱武1
1.福建理工大学生态环境与城市建设学院,福建 福州 3501182.福建理工大学生态环境与城市建设学院,福建 福州 350118;华能福建能源开发有限公司清洁能源分公司,福建 福州 350007
摘要：针对传统脱氮工艺能耗高、碳源依赖性强及温室气体排放等问题,提出将厌氧膜生物反应器(eAnMBR)与部分硝化-厌氧氨氧化(PN/A)工艺进行耦合,构建基于AQUASIM 2.0平台的多底物动力学模型,系统探究氧气表面负荷与碳氮比(C/N)对脱氮效能及微生物群落的影响机制.该模型涵盖氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)、厌氧氨氧化菌(AnAOB)及异养菌(HB)等12种组分,引入亚硝酸盐抑制因子以优化AnAOB的代谢动力学.模拟结果表明,当氧气表面负荷为0.12～0.14 g/(m3·d)时,系统总氮(TN)去除率达峰值64.45％,生物膜内AnAOB相对丰度最高;而当氧气表面负荷≥0.16 g/(m3 d)时,溶解氧抑制AnAOB活性,促进NOB增殖,导致硝酸盐积累.C/N调控研究显示,在低进水NH+4-N浓度(＜35 g/m3)时,提升C/N可通过强化HB的反硝化作用来提高TN去除率;而在高NH+4-N浓度(≥35 g/m3)时,则需维持低C/N(＜2.0)以避免HB对AnAOB功能的竞争性抑制.研究表明,eAnMBR-PN/A工艺通过优化氧传递与底物分配,可实现低C/N市政污水的高效脱氮,为污水处理厂低碳转型提供了理论依据与技术参考.
关键词：eAnMBR-PN/A耦合工艺多底物动力学模型氧表面负荷碳氮比调控市政污水处理
分类号：X703(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(52400072)福建省财政厅专项资金资助项目(GY-Z23273)福建理工大学-科研启动基金资助项目(GY-Z23204)
论文发表日期：2025-12-30
在线出版日期：2025-12-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 146-154 )
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