近日,水污染控制课题组2017级硕士研究生刘诚诚在包埋颗粒制备和短程硝化/厌氧氨氧化方面取得重大进展。相关成果以“A novel control strategy for the partial nitrification and anammox process (PN/A) of immobilized particles: Using salinity as a factor”为题发表在国际期刊Bioresource Technology上,该期刊为Top期刊,影响因子为6.669。我校为第一作者单位,刘诚诚为第一作者,我校陈光辉老师为通讯联系人。该研究得到了山东省重点研发计划,中国博士后科学基金项目,国家自然科学基金的资助。
实验研究了在盐度条件下利用PEG改性PVA-SA包埋固定化颗粒运行短程硝化及厌氧氨氧化反应器的可行性。通过测定PEG改性PVA-SA包埋颗粒的有效扩散系数(De)探究颗粒的传质性能;通过添加NaCl设置盐度梯度,研究盐度驯化对包埋颗粒短程硝化及厌氧氨氧化的影响,并测定了包埋颗粒的群落结构变化。结果表明,PEG改性PVA-SA包埋颗粒对氨氮的有效扩散系数为0.313×10-9 m2/s,包埋颗粒具有较好的传质性能。分别制备硝化污泥包埋颗粒和厌氧氨氧化污泥包埋颗粒,投入反应器中。经过盐度驯化后,硝化污泥包埋颗粒可在10 g·L−1的NaCl浓度下实现短程硝化,而高盐对氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)产生抑制作用。Anammox反应在10 g·L−1盐度下可得到稳定运行,且NH4+-N和NO2--N的去除速率与NO3--N的生成速率比值与其理论值1:1.32:0.26十分接近。当盐度由10 g·L-1提高到15 g·L-1时,Anammox过程受到了明显的抑制,细胞代谢功能紊乱。由微生物群落结构的结果分析可得,AnAOB所属的浮霉菌门(Planctomycetes)在10 g·L-1和15 g·L-1盐度下分别为31.2%和10.7%。在属水平下,Candidatus Brocadia的丰度10 g·L-1盐度下达到20.6%。而15 g·L-1盐度下丰度小于1%,表明在10 g·L-1的盐度下可维持较好的微生物活性。这些发现将对短程硝化/厌氧氨氧化一体化(PN/A)工艺的运行提供一定的理论基础和技术支持。