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彭永臻院士团队:中国西北某城市污水处理厂主流污水中短程反硝化推进的部分Anammox机理、Anammox菌丰度,对总氮去除的贡献

时间:2019-05-31 09:21

来源:水环境与水生态

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这篇最新发表在《Water Research》上的论文“Quantify the contribution of anammox for enhanced nitrogen removal through metagenomic analysis and mass balance in an anoxic moving bed biofilm reactor”基于长期调研和跟踪检测,解析了中国西北某城市污水处理厂主流污水中短程反硝化推进的部分Anammox机理、Anammox菌的丰度,Anammox过程对总氮去除的贡献等。

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文章亮点

1、通过15N稳定性同位素示踪测试与异位活性检测证明:基于缺氧生物的短程反硝化+(耦合)部分Anammox,是该污水处理厂自养脱氮的主要贡献途径。

2、宏基因组测序和qPCR检测均证明Anammox菌在缺氧生物膜中的富集,在种水平共有7种Anammox菌,其丰度约占全菌的0.11%,伴随该厂进水水质、季节性温度变化、运行时间的增加等,Anammox菌在生物膜和絮体污泥中的丰度将可能持续增加(我们将持续研究和报道)。该研究中同时检测到编码联氨合成酶HZS的功能基因。

Anammox菌在生物膜上的富集与脱落以及Anammox过程,均可能有助于悬浮活性污泥中Anammox菌的生长,使其相对丰度达0.04%,远高于同类处理工艺系统的丰度,也有助于提高整体处理系统中Anammox脱氮的贡献。

3、物料守恒计算表明,部分Anammox过程对总氮去除的贡献约占15.9%左右。

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在此,应该强调两点:一是该污水处理工艺中短程反硝化是耦合Anammox过程的必要条件;二是城市主流污水“部分”Anammox过程的具有重要意义、以及今后研究与工程应用价值。如何强化和提高该“部分”Anammox过程可能是今后重要的研究方向之一。

后注:

笔者还注意到,彭院士团队近期在Environment International还发表了《Combined Partial Denitrification (PD)-Anammox: A method for high nitrate wastewater treatment》,系统研究了短程反硝化耦合厌氧氨氧化组合工艺在高硝态氮废水处理中应用的新思路!

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彭永臻,中国工程院院士、污水处理领域知名专家、工学博士,毕业于哈尔滨工业大学,现任北京工业大学环境科学与工程学科首席教授、城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室主任、国家“111计划”京津冀区域环境污染控制创新引智基地主任。先后获得全国模范教师、国家教学名师、全国优秀科技工作者、全国劳动模范等称号,入选首批“国家高层次人才特殊支持计划”。2015年,当选中国工程院土木、水利与建筑工程学部院士。多年来,一直工作在污水处理领域的教学科研第一线,带领科研团队在解决污水脱氮除磷难题、新工艺技术研发和推广应用等方面取得了多项突破性成果。

编辑:王媛媛

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