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彭永臻院士團隊:中國西北某城市污水處理廠主流污水中短程反硝化推進的部分Anammox機理、Anammox菌豐度,對總氮去除的貢獻

時間:2019-05-31 09:21

來源:水環境與水生態

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這篇最新發表在《Water Research》上的論文“Quantify the contribution of anammox for enhanced nitrogen removal through metagenomic analysis and mass balance in an anoxic moving bed biofilm reactor”基于長期調研和跟蹤檢測,解析了中國西北某城市污水處理廠主流污水中短程反硝化推進的部分Anammox機理、Anammox菌的豐度,Anammox過程對總氮去除的貢獻等。

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文章亮點

1、通過15N穩定性同位素示蹤測試與異位活性檢測證明:基于缺氧生物的短程反硝化+(耦合)部分Anammox,是該污水處理廠自養脫氮的主要貢獻途徑。

2、宏基因組測序和qPCR檢測均證明Anammox菌在缺氧生物膜中的富集,在種水平共有7種Anammox菌,其豐度約占全菌的0.11%,伴隨該廠進水水質、季節性溫度變化、運行時間的增加等,Anammox菌在生物膜和絮體污泥中的豐度將可能持續增加(我們將持續研究和報道)。該研究中同時檢測到編碼聯氨合成酶HZS的功能基因。

Anammox菌在生物膜上的富集與脫落以及Anammox過程,均可能有助于懸浮活性污泥中Anammox菌的生長,使其相對豐度達0.04%,遠高于同類處理工藝系統的豐度,也有助于提高整體處理系統中Anammox脫氮的貢獻。

3、物料守恒計算表明,部分Anammox過程對總氮去除的貢獻約占15.9%左右。

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在此,應該強調兩點:一是該污水處理工藝中短程反硝化是耦合Anammox過程的必要條件;二是城市主流污水“部分”Anammox過程的具有重要意義、以及今后研究與工程應用價值。如何強化和提高該“部分”Anammox過程可能是今后重要的研究方向之一。

后注:

筆者還注意到,彭院士團隊近期在Environment International還發表了《Combined Partial Denitrification (PD)-Anammox: A method for high nitrate wastewater treatment》,系統研究了短程反硝化耦合厭氧氨氧化組合工藝在高硝態氮廢水處理中應用的新思路!

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彭永臻,中國工程院院士、污水處理領域知名專家、工學博士,畢業于哈爾濱工業大學,現任北京工業大學環境科學與工程學科首席教授、城鎮污水深度處理與資源化利用技術國家工程實驗室主任、國家“111計劃”京津冀區域環境污染控制創新引智基地主任。先后獲得全國模范教師、國家教學名師、全國優秀科技工作者、全國勞動模范等稱號,入選首批“國家高層次人才特殊支持計劃”。2015年,當選中國工程院土木、水利與建筑工程學部院士。多年來,一直工作在污水處理領域的教學科研第一線,帶領科研團隊在解決污水脫氮除磷難題、新工藝技術研發和推廣應用等方面取得了多項突破性成果。

編輯:王媛媛

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