fese anmbr-j9九游会真人游戏第一

近日，西安建筑科技大学的李倩教授团队在frontiers of environmental science & engineering期刊第18卷第12期上发表了题为“enhanced nitrogen removal from low strength anaerobic membrane bioreactor (anmbr) permeate using complete nitrification and partial denitrification-anammox processes”的研究论文。

本文提出了一种厌氧膜生物反应器（anmbr）、完全硝化（nf）和部分反硝化-厌氧氨氧化（pda）过程结合的新型污水处理系统—anmbr-nf-pda工艺。研究发现该工艺实现了化学需氧量（cod）和氮的高效去除。特别是通过调节原水配比精确控制pda的进水cod/no₃^--n，使系统的脱氮效率高达90.14%。本研究为anmbr与厌氧氨氧化工艺在污水处理中的实际应用提供了有价值的见解。

文章介绍了anmbr与厌氧氨氧化工艺在污水处理中的显著优势。anmbr通过高效转化有机污染物为甲烷，并将有机氮转化为氨氮，为后续厌氧氨氧化工艺提供了理想的进水基质。然而，单一厌氧氨氧化过程难以稳定满足亚硝氮的需求，而传统部分硝化工艺容易因溶解氧波动导致硝酸盐积累，影响脱氮效率。因此，将anmbr与完全硝化及部分反硝化-厌氧氨氧化（nf-pda）工艺耦合，构建一个低碳、高效且稳定的除碳脱氮系统尤为重要。

文章描述了anmbr-nf-pda系统的构成与原理。该系统由anmbr、nf和pda三个反应器组成。anmbr用于去除cod，并通过微滤膜模块截留污泥。nf单元实现完全硝化，将氨氮转化为硝酸盐。pda单元则进行部分反硝化和厌氧氨氧化。82%-90%的污水（q1）进入anmbr单元，其中有机碳转化为甲烷，有机氮转化为氨氮。部分anmbr出水（q3）进入nf单元，氨氮被氧化为硝酸盐，再进入pda单元（占pda进水的50%）。其余的anmbr出水（q4）供给pda。同时，10%-18%的污水（q2）直接进入pda，提供碳源和少量氨氮。

图1 (a) anmbr-nf-pda组合工艺示意图；(b) anmbr-nf-pda工艺中有机碳、氮的流量和运行条件。

通过调节废水的直接进料比，精确控制pda的进水cod/no₃^--n，优化cod与氮去除率之间的平衡，同时保障anammox在氮去除中的主导作用。当cod/no₃^--n为3.44时，pd过程能够高效转化硝酸盐为亚硝酸盐，系统的氮去除效率提升至90.14%，且anammox在氮去除中占据主导地位。

图2（a）anmbr-nf-pda中每个单元的出水cod与cod去除效率。（b）该工艺的每个单元的出水tn与nre。（c）pda系统进出水中氮浓度变化以及cod/no₃^--n比。（d）厌氧氨氧化和反硝化过程对pda系统中的脱氮贡献

pda系统的氮去除性能与微生物活性及污泥形态密切相关。适宜的cod/no₃^--n（如3.44）可增强anaob活性，确保氮主要通过anammox路径去除；而过高的比值（如4.09）则导致dnb竞争优势增强，氨氮积累。同时，颗粒污泥形态随cod/no₃^--n增大从松散破碎变为致密小颗粒，丝状菌作为颗粒化骨架，促进污泥颗粒化并维持较好的沉降性能。

最后，文章揭示了anaob和反硝化细菌之间的协同作用机制。随着cod/no₃^--n比例的变化，微生物群落的组成和结构发生了显著变化。特别是以acinetobacter为代表的丝状反硝化细菌通过部分反硝化过程，显著促进了亚硝酸盐的生成和稳定供应。丝状菌与anaob之间形成了交叉喂养关系，共同维持亚硝酸盐的平衡转化，进一步提高了pda系统的运行效率和稳定性。

综上，anmbr与nf-pda工艺的耦合在污水处理领域展现出显著优势，通过精确调控pda进水cod/no₃^--n实现了高效的除碳脱氮效果。anmbr单元实现高效除碳并将有机氮转化为氨氮，nf单元确保硝酸盐的稳定生成，而pda单元通过丝状菌与anaob的协同作用，维持亚硝酸盐的动态平衡，显著提高了系统的氮去除效率和运行稳定性。该耦合工艺为低碳、高效且稳定的污水处理提供了新的思路和方法。