增强AOA和anammox细菌之间的协同作用:在PN-A系统中,在酸盐冲击负载下稳定的新机制
Kehuan Guo1, Dong Li1, Shuai Li1
1Key Laboratory of Water Science and Water Environment Recovery Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100123, China.
添加酸盐可以在部分化/亚纳摩克斯 (PN/A) 系统中增强氨氧化古物 (AOA),提高去除效率和稳定性,尽管氨负载波动. 这有助于节能废水处理.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 废水处理工程 废水处理工程
- 生物地质化学生物地质化学
背景情况:
- 波动的氨度在部分化/亚纳摩克斯 (PN/A) 系统中挑战氨氧化古生物 (AOA).
- AOA驱动的化对于PN/A的有效性至关重要,但工艺的稳定性往往受氨变性的限制.
- 增加酸盐增强PN/A稳定的潜力背后的微生物机制尚不清楚.
研究的目的:
- 为了研究AOA/anammox细菌丰富系统在间歇性通风下对化物冲击负荷的反应.
- 在选择性条件下阐明微生物机制,特别是AOA适应和与anammox细菌的协同作用.
- 评估酸盐补充对去除效率和系统稳定性的影响.
主要方法:
- 使用了一种与AOA和anammox细菌丰富的逆流生物气化过器.
- 应用了低间歇性通风和酸盐冲击负荷 (21.95 ± 1.36 mg/L NO-N, NH+/NO-N 的比率为 0.44 ± 0.027).
- 采用双抑制,遗传学,功能性基因分析,元基因组学,基因组组合和代谢分析.
主要成果:
- 实现了高的去除效率:NH4+-N的99.10 ± 0.72%和总的83.89 ± 0.35%.
- 确定AOA为主要的化剂,其中复制性AOA (Nitrososphaera,Nitrosocosmicus) 和Candidatus Brocadia占主导地位.
- 揭示了关键功能基因 (nirK,hzs/hzo/hdh,nir/nap/nor/nos) 和水平基因转移的上调,增强了AOA-anammox协同作用和代谢适应性.
结论:
- 化物补充有效地加强在可变氨荷载下基于AOA的PN/A系统,提高工艺稳定性.
- 在营养压力下,AOA通过高调节的同化,尿素利用和能量代谢基因表现出增强的竞争力.
- 该研究支持使用酸盐添加剂,通过强大的PN/A系统进行节能主流废水处理.
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