低温驯化对自养脱氮颗粒污泥功能活性与菌群结构的影响分析

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作   者：

钱飞跃;  刘雨馨;  王建芳;  刘文如; 

作者机构：

苏州科技大学环境科学与工程学院; 

关键词：

颗粒污泥;  菌群结构;  反应自由能;  污泥形态;  低温驯化;  全自养脱氮; 

期刊名称：

环境科学

基金项目：

铁碳微电解强化厌氧氨氧化脱氮的过程效应与实现机制研究

i s s n：

0250-3301

年卷期：

2021 年 007 期

页   码：

3422-3429

摘   要：

低温驯化是提高部分亚硝化-厌氧氨氧化（PN/A）组合工艺低温脱氮效能和运行稳定性的有效方法.为探究低温驯化对污泥特性的具体影响,本文从温度敏感性、颗粒外观形态、胞外聚合物（EPS）组成和微生物群落结构等方面,对中高温培养（30℃）和低温驯化（15℃） PN/A颗粒污泥之间的差异性进行了分析.反应热力学的研究结果表明,驯化污泥（GL）在低温区（10～20℃）的脱氮性能较中高温培养污泥（GH）有了显著提高,总无机氮去除的表观反应活化能（Ea）降低了28.4%.与GH相比,GL的平均粒径减小了25.8%,EPS含量增长了16.6%,颗粒的沉降性能明显下降.由高通量测序结果可知,GL具有更高的菌群多样性,同时,污泥中好氧氨氧化菌（Nitrosomonas）与厌氧氨氧化菌（CandidatusKuenenia）的丰度比值（0.04）远小于GH的0.34.这意味着颗粒污泥在低温环境中对慢速生长自养菌仍具有较强的截留能力.上述发现为解析PN/A污泥在低温条件下的自适应机制,推动组合工艺的工程化应用提供了重要参考.