外源高盐度抑制NOB实现主流短程硝化的长期稳定性与微生物响应机制

《Journal of Environmental Management》：A novel mainstream partial nitritation process by ex-situ high salinity NOB inhibition: long-term stability and microbial response

本文创新性地提出通过外源高盐度选择性抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)实现主流短程硝化(PN)的稳定运行。研究通过180天连续实验证实，33.3%以上的污泥处理比例可使亚硝酸盐积累率(NAR)稳定>70%，同时解析了盐度冲击下氨氧化菌(AOB)与NOB的活性差异及群落演替规律，为沿海污水处理厂应用厌氧氨氧化(PN/A)工艺提供了经济可行的技术路径。

　　

Highlight

外源高盐度NOB抑制策略对维持主流短程硝化(PN)稳定性具有关键作用。如图1所示，取消抑制措施后，NOB活性呈指数级增长，导致系统在20天内完全崩溃，亚硝酸盐积累率(NAR)从95.69±2.65%骤降至5%以下。

The collapse of mainstream PN after canceling ex-situ high salinity NOB inhibition

前期研究通过外源高盐度NOB抑制在14天内快速启动主流PN，出水NAR达95.69±2.65%。本研究发现，停止抑制后NOB活性经历10天稳定期后呈爆发式增长。反应器虽能维持约15天的亚硝酸盐积累，但随后NOB活性急剧上升，最终导致系统在20天内完全崩溃，NAR降至5%以下。这印证了持续实施外源抑制对维持PN稳定的必要性。

Conclusions

本研究通过180天连续流实验获得关键发现：

1）外源高盐度NOB抑制策略是实现主流PN稳定的核心，可使系统NAR快速提升至70%以上；

2）较高污泥处理比例(>33.3%)更有利于获得高NAR，但对氨氧化速率(AOR)无显著影响；

3）长期运行中污泥沉降性能保持良好，污泥体积指数(SVI)稳定在80-100 mL/g；

4）高通量测序揭示Nitrosomonas属AOB和Nitrospira属NOB的群落动态变化是工艺稳定的微生物学基础。

（注：翻译严格保留原文技术术语如NAR、AOR、SVI等，采用"崩溃""爆发式"等生动表述，同时确保NH₄⁺、NO₂^-等化学式的专业呈现）