好氧颗粒污泥降解乙腈的研究：颗粒化过程、处理效能、降解途径与微生物群落分析

《Bioresource Technology Reports》：Aerobic granular sludge for acetonitrile biodegradation: Granulation, treatment performance, degradation pathway and microbial community analysis

本研究首次成功培养出以乙腈为唯一碳氮源的好氧颗粒污泥（AGS），系统探讨了其颗粒化机制、降解性能（OLR达1.56 kg m?3 d?1时COD去除率稳定在95%）及微生物群落演变，为高浓度乙腈工业废水（耐受浓度达7800 mg/L）的生物处理提供了创新性解决方案。

　　

研究亮点

AGS在3升序批式反应器（SBR）中的形成与乙腈生物降解

图1展示了在SBR模式下运行的实验室规模生物反应器的详细信息、操作阶段和处理性能。使用乙腈作为唯一碳源和氮源开发的好氧颗粒污泥（AGS）的形态如图S1所示。由于3分钟的短沉降时间施加了强大的选择压力，在前4个周期中观察到活性污泥絮凝体的严重流失。短沉降时间洗掉了沉降性差的絮状生物质，有利于选择致密且快速沉降的颗粒。

结论

首次通过投加乙腈作为唯一碳源和氮源成功培养了可降解乙腈的好氧颗粒污泥（AGS）。在SBR运行12天内观察到AGS的形成，并实现了高达1.56 kg m^?3 d^?1有机负荷率（OLR）的持续乙腈生物降解。然而，将OLR增加至2.34 kg m^?3 d^?1会导致丝状菌生长、颗粒解体以及残留化学需氧量（COD）。中间产物乙酰胺的形成和去除揭示了腈水合酶（nitrile hydratase）和酰胺酶（amidase）在乙腈降解途径中的作用。