混合模式对细菌与藻菌好氧颗粒污泥微生物群落结构及藻酸盐类外聚合物与脂质回收的影响

本研究探讨了空气脉冲(P)与上清液再循环(R)两种缺氧混合策略对细菌(BB)和藻菌(AB)好氧颗粒污泥(AGS)系统的影响。结果表明，混合模式通过调控微生物群落结构（如乳球菌属与明串珠菌属），显著影响藻酸盐类外聚合物(ALE)和脂质的差异化富集，为废水处理系统定向回收高值生物产品（如生物柴油原料）提供了关键操作参数优化策略。

　　

亮点

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  空气脉冲混合促进细菌系统中藻酸盐类外聚合物(ALE)的积累（高达276.8 mg·g^?1 VSS_{挥发性悬浮固体}）
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  藻菌系统中脂质产量提升（205.5 mg·g^?1 VSS），与小球藻(Chlorella)等产油微藻富集相关
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  微生物群落结构受生物质类型与混合策略共同调控：细菌系统以乳球菌属(Lactococcus)为主，藻菌系统以明串珠菌属(Leucobacter)为优势菌群

生物质类型与混合模式对颗粒化的影响

通过70天实验评估生物质组成（细菌/藻菌）与混合模式（空气脉冲/再循环）对好氧颗粒化的作用。所有反应器均在22天内形成球形规则颗粒（直径>0.2 mm），沉降性能显著提升（SVI₃₀<50 mL·g^?1）。藻菌系统因光合作用促进溶解氧提升，但颗粒稳定性受光照与混合强度共同影响。空气脉冲的高剪切力加速颗粒化初期EPS分泌，而再循环模式更利于维持长期结构稳定。

结论

本研究证实生物质组成与缺氧混合策略是调控好氧颗粒污泥系统微生物群落结构与生物产物定向回收的关键。空气脉冲通过水力剪切刺激细菌颗粒分泌ALE，而藻菌系统中该策略同步促进脂质积累。研究为基于好氧颗粒污泥的可持续生物精炼厂开发提供了微生物调控与工艺优化理论依据。