赤泥基生物炭载体对厌氧氨氧化污泥富集的影响研究

作     者：秦永丽 韦巧艳 蒋永荣 陈瑞红 廖吉庆 焉佳琦 吴优 QIN Yong-li;WEI Qiao-yan;JIANG Yong-rong;CHEN Rui-hong;LIAO Ji-qing;YAN Jia-qi;WU You

作者机构：桂林电子科技大学生命与环境科学学院广西桂林541004 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2023年第43卷第9期

页      面：4728-4739页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52060004,42267018) 广西自然科学基金青年科学基金项目(2023GXNSFBA026265) 广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2021KY0204) 广西区大学生创新训练项目(202010595230,S202110595254) 

主　　题：厌氧氨氧化污泥 富集 赤泥 生物炭 铁 

摘      要：为了实现厌氧氨氧化(Anammox)污泥的快速富集,以赤泥为铁源、以斑茅秸秆为生物炭前驱体制备赤泥基生物炭载体,并将其与处理养殖沼液的自然塘污泥混合均匀后,投加至上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中,考察了Anammox污泥驯化过程中反应器的脱氮性能、污泥性能、微生物群落结构的变化情况,评估了赤泥基生物炭载体对Anammox污泥富集的影响机理.结果表明:历经59d,添加了赤泥基生物炭载体的R2反应器可成功富集Anammox污泥,其NH_(4)^(+)-N和NO_(2)--N去除速率分别为1.47kg/(m^(3)·d)和1.91kg/(m^(3)·d),而未投加的R1反应器至92d时才成功富集Anammox污泥;污泥驯化过程中,R2污泥的胞外聚合物(EPS)分泌量明显高于R1,且R2污泥颗粒粒径大小和颗粒化程度明显大于R1;至驯化末期,观察到R2中有大量的厌氧氨氧化菌(AnAOB)附着在赤泥基生物炭载体的孔道内,且孔道内的AnAOB周边存在大量的铁元素,而R1的AnAOB则相对较少且分散,R2污泥比厌氧氨氧化活性(SAA)是R1的2.3倍,Anammox基因拷贝数是R1的3.8倍.由此可见,赤泥基生物炭载体可明显加快Anammox污泥的富集,其不仅为AnAOB提供了“房子以抵御不利环境,“房子内的赤泥活性组分如铁等可能在AnAOB的代谢和团聚生长方面具有促进作用,且赤泥基生物炭载体采用固体废弃物制成,在实际应用中具有经济有效性.