单反应器中序贯硝化/混养反硝化工艺的性能与微生物群落特征研究

本研究创新性地在单一反应器（SBR/SBBR）中实现序贯硝化/混养反硝化（SNMD）工艺，通过276天实验对比传统序批式反应器与沸石载体反应器性能。研究发现，添加硫化物（HS--S）后虽短暂引起亚硝酸盐（NO2–-N）积累，但最终两系统均实现>90%总氨氮（TAN）去除率，且沸石载体显著影响硫驱动条件下的微生物群落组成，为废水处理工艺优化提供新思路。

　　

亮点

系统在序贯硝化/异养反硝化和序贯硝化/混养反硝化下的表现

第一阶段中，两反应器表现相似。初期虽有总氨氮（TAN）积累，但运行38天后均实现>99%的TAN去除率（SBR: 99.1±1.4%，SBBR: 99.3±1.2%，p>0.05）。前14天因未生成硝酸盐（NO₃^–-N），反硝化阶段需人工添加，结合硝化过程产生的NO₃^–-N，最终异养反硝化效率达100%。

结论

通过从序贯硝化/异养反硝化（SNHD）逐步适应，成功在单一反应器（SBR/SBBR）中开发出完整的序贯硝化/混养反硝化（SNMD）工艺。虽然过渡期抑制了完全硝化并导致亚硝酸盐（NO₂^–-N）积累，使工艺转变为短程SNMD，但两系统氮去除率均超90%，且无显著差异。SNHD阶段两反应器共享优势菌群（如生丝微菌科和NS9海洋组），而在硫化物驱动条件下，沸石载体显著影响微生物丰度，尤其是硫氧化相关菌群。