知和环保科技有限公司李琦团队在《中国环境科学》发表论文《微量元素及低温对生物膜硝化性能的影响》,该研究以含氨氮模拟废水为处理对象,系统探究了微量元素、低温、曝气量和流速对生物膜反应器硝化性能的影响,明确了关键影响因素及最优运行条件,为废水硝化处理实践提供了重要实验依据和理论指导。
生物膜法因处理负荷高、抗冲击能力强等优势,在污水处理领域应用广泛,但环境条件变化对其硝化性能的影响机制尚需深入探究。研究团队通过构建硝化生物膜反应器,分中温、低温两个阶段开展实验,结合16S rRNA高通量测序技术分析微生物群落结构变化。

结果显示,微量元素对硝化性能提升作用显著(P<0.0001),进水中添加微量元素后,氨氮去除负荷从0.93kg/(m³·d)提升至1.63kg/(m³·d),硝酸盐生成负荷从0.23kg/(m³·d)提高至1.21kg/(m³·d)。低温环境对硝化细菌影响存在差异,亚硝酸盐氧化菌(NOB)对低温冲击敏感,导致出水亚硝酸盐积累,而氨氧化菌(AOB)表现出一定抗冲击能力,氨氮去除负荷可维持在0.80~0.91kg/(m³·d)。
曝气量降低会导致反应器内溶解氧不足,当曝气量降至0.2L/min时,硝化性能显著下降,总无机氮去除率从7.21%升至15.44%;而流速变化对低温条件下的硝化性能未产生显著影响。微生物分析表明,硝化细菌Nitrosomonas(AOB)和Nitrospira(NOB)在运行过程中持续富集,这是低温条件下反应器仍能保持稳定硝化性能的关键。同时,反应器内存在硝化、反硝化等多种氮代谢路径,与总无机氮少量损失现象相吻合。
该研究厘清了关键环境因素对生物膜硝化性能的影响规律,为优化废水处理工艺参数、提升低温条件下处理稳定性提供了科学支撑。
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