SBOM驱动内源反硝化：反应速率提升机制与碳源转化路径的深度解析

【编辑推荐】本研究通过构建厌氧-缺氧序批式反应器(SBR)，以缓慢生物降解有机物(SBOM)为唯一碳源，将内源反硝化速率(ENDR)提升至8.85 mg N/(g VSS·h)，总氮去除率达98.51%。研究揭示了聚羟基脂肪酸酯(PHAs)、糖原(Gly)等胞内储存物质与EPS碳源的协同驱动机制，并发现Paludibacter(32.01%)和narG基因(43.30%)的关键作用，为低成本深度脱氮提供了新策略。

　　

亮点

本研究首次证实水解-酸化-内源反硝化序批式反应器在进水COD/TN低至4.5时，内源反硝化速率(ENDR)可达8.85 mg N/(g VSS·h)——比传统SBOM系统(0.6-1.3 mg N/(g VSS·h))提升近一个数量级，且仅依赖胞内聚合物即可实现98.51%的总氮去除率。

讨论

活性污泥将SBOM高效转化为PHAs、糖原和氨基酸等"碳源储备库"，与胞外聚合物(EPS)共同驱动缺氧反硝化。功能菌群分析显示：

1. 碳转化专家：Paludibacter(相对丰度32.01%)主导SBOM向胞内碳源的转化；

2. 硝态氮克星：源自Denitratisoma的narG基因(表达量43.30%)成为硝酸盐快速还原的"分子引擎"。

结论

通过优化水力停留时间和微生物富集策略，内源反硝化速率实现2.2倍提升。该成果为污水处理厂提供了"不依赖外源碳源"的深度脱氮方案，兼具经济性与环境友好性。