在主流膜气化生物膜反应堆中基于comammox的同时化和脱化 - 一项建模研究
Shukang Cui1, Runan Yang1, Ying Zhu1
1College of Environment and Safety Engineering, Fuzhou University, Fuzhou, 350116, China.
Environmental research
|July 24, 2025
概括
这项研究表明,完整的氨氧化 (comammox) 细菌可以改善膜气化生物膜反应堆中的总去除. 然而,在使用基于comammox的同时化和脱化时,需要仔细控制以尽量减少氧化的产生.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 水处理工程水处理工程
- 生物地质化学循环的过程
背景情况:
- 同时化和脱 (SND) 对于废水处理至关重要.
- 传统的SND依赖于氨氧化细菌 (AOB).
- 完整的氨氧化 (comammox) 细菌为去除提供了一条新的途径.
研究的目的:
- 模拟和比较膜气化生物膜反应堆 (MABRs) 中的总 (TN) 去除和氧化物 (N2O) 生产,使用包括comammox的与comammox除外的生物去除 (BNR) 模型.
- 调查comammox细菌对SND性能和N2O排放的影响.
- 在基于comammox的MABR中确定最佳的操作条件,以有效地去除TN与最小的N2O生产.
主要方法:
- 应用一种包括comammox在内的新型BNR模型来模拟MABR中的TN去除和N2O产生.
- 模拟结果与在相同操作条件下的传统comammox专用BNR模型进行比较.
- 分析操作参数的影响,如氧表面负荷,液压保留时间 (HRT),C/N比率和生物膜厚度.
主要成果:
- 使用comammox细菌的MABR与基于AOB的SND.的MABR相比,表现出更好的TN去除能力.
- 基于comammox的SND在特定条件下 (高O2负载,长时间的HRT) 导致更高的N2O生产因子,这是由于脱细菌活动的转变.
- 优化的操作条件 (特定的O2负载,C/N比率,HRT,生物膜厚度) 使得有效的TN去除 (81.3%) 与最小的N2O排放 (0.06%).
结论:
- 基于comammox的SND在MABR中是可行的,提供了增强的TN去除.
- 了解和控制操作参数对于减轻基于comammox的系统中的N2O生产至关重要.
- 这项研究为设计和运行包含comammox细菌的可持续BNR系统提供了宝贵的见解.
