蒽醌-2-磺酸盐（AQS）破解铁壳包裹反硝化颗粒污泥的潜力研究

本研究创新性采用蒽醌-2-磺酸盐（AQS）作为电子穿梭体，通过周期性投加策略成功破解零价铁（ZVI）反硝化系统长期运行导致的污泥表面钝化铁壳。研究证实AQS能促进Fe(III)/Fe(II)氧化还原循环，释放生物可利用铁离子，刺激胞外聚合物（EPS）分泌，优化微生物群落结构（如提升Thauera等菌属丰度），使脱氮效率（NRE）最高提升至87.94±0.71%。该策略为低碳氮比废水处理中污泥钝化问题提供了经济高效的新思路。

　　

Highlight

Reactor configuration, seeding sludge and synthetic wastewater

本研究采用有效容积2升的实验室规模上流式厌氧污泥床（UASB）反应器，在32±1°C条件下运行。反应器接种1.0升来自零价铁（ZVI）反硝化系统的种泥。在该系统中，ZVI以铁氮比1-2的比例间歇性投加至反硝化污泥约九个月，导致污泥表面形成铁壳。因此，铁包裹污泥系统的总氮去除率（TNRE）...

The optimisation of AQS concentration

AQS最佳浓度优化结果如图S2所示。未投加AQS时，污泥仍被铁壳包裹，对应比脱氮活性（SDA）为2.86 g N g^?1 VSS d^?1。当AQS浓度增加至100 mg L^?1时，铁壳被破坏，SDA达到峰值3.30 g N g^?1 VSS d^?1。随后，由于高浓度AQS对微生物活性的抑制及系统氧化还原平衡的破坏，SDA逐渐下降并低于初始水平，从而干扰了...

Conclusion and prospect

AQS有效缓解了反硝化污泥的铁壳包裹问题并提高了硝酸盐去除率（NRE）。结果表明，破壳后污泥的SS/VSS比值低至2.74。释放的铁离子刺激了胞外聚合物（EPS）分泌并与微生物协同作用，从而在第一周期将NRE提升至87.94±0.71%。当周期内停止投加AQS时，NRE下降至73.52±2.66%。在第二周期，NRE提高至84.86±5.63%，且在无AQS条件下NRE仍维持在71.49±0.02%。此外，AQS...