ZrSiO4添加剂对盐水中Mg(OH)2直接制备氧化镁的性能优化作用研究

针对纸浆废水低氮浓度和难降解特性，研究人员采用藻菌共生好氧颗粒污泥（AB-AGS）系统，通过调控水力停留时间（HRT）和慢速厌氧进料模式，实现了92%的磷酸盐去除率和50%的硝酸盐去除效率，为工业废水处理提供了低能耗解决方案。

　　

纸浆工业废水因含有高浓度有机物和低氮特性，传统生物处理面临效率低、能耗高的挑战。藻菌共生好氧颗粒污泥（Algal-Bacterial Aerobic Granular Sludge, AB-AGS）技术通过光合作用供氧与微生物降解的协同效应，有望实现节能高效处理，但其在复杂工业废水中的稳定性和机制尚不明确。

葡萄牙Aqualgae与当地研究机构合作，在序批式反应器（SBR）中对比了不同HRT（24h、16h）和厌氧进料时长（60min、120min）对AB-AGS处理真实纸浆废水的影响。研究发现，16小时HRT配合60分钟慢速厌氧进料（HRT2）条件下，系统形成10mm大颗粒污泥，COD去除率达83%，磷酸盐去除率超92%。通过扫描电镜（SEM）观察到纤维素纤维为微生物提供结构支撑，而16S rRNA测序显示Pseudomonas（假单胞菌）在磷去除中起关键作用。该成果发表于《Journal of Environmental Chemical Engineering》，为工业废水低碳处理提供了操作参数优化依据。

关键技术包括：（1）序批式反应器（SBR）多阶段运行（厌氧/好氧/沉淀）；（2）藻菌共生系统接种（Scenedesmus sp.与活性污泥）；（3）水力停留时间（HRT）梯度调控；（4）扫描电镜（SEM）分析颗粒形态；（5）16S/18S rRNA高通量测序解析微生物群落。

研究结果揭示：

1. 生物量生长与稳定性
   HRT1阶段（24h）完成污泥驯化，HRT2阶段MLVSS（混合液挥发性悬浮固体）浓度达1288.6±175.2 mg/L，延长厌氧进料至120分钟（HRT3）导致颗粒解体，叶绿素a（Chlorophyll-a, CHL）含量升至4.6 mgCHL/gVSS。

2. 颗粒结构与形态
   SEM显示成熟颗粒具有多孔通道（图2），纤维素纤维作为骨架支撑微生物附着。慢速进料促进10mm大颗粒形成，但过量丝状菌引发结构崩塌。

3. 微生物群落演变
   Pseudomonas在HRT1占比40%（SBR1），随HRT缩短降至5%；藻类Sphaeropleales在长HRT下优势显著，而Chlamydomonadales适应短HRT。

4. 污染物去除机制
   慢速厌氧进料使COD在60分钟内降解44%，而低氮条件限制反硝化，硝酸盐去除率仅50.6±14.4%。磷去除依赖PAOs（聚磷菌）与微藻竞争吸收。

该研究证实AB-AGS系统通过HRT优化可平衡处理效率与能耗，为工业废水处理提供了新型藻菌协同框架。未来需重点解决丝状菌过度增殖与颗粒稳定性问题，推动技术工程化应用。