生物炭强化耐冷异养硝化-好氧反硝化菌处理低碳氮比废水的增效机制研究

本文推荐：研究分离出一株新型耐冷异养硝化-好氧反硝化菌(HN-AD)Pseudomonas fluorescens Z03，在10℃低温下对NH4+-N、NO2--N和NO3--N的最大去除率分别达1.75、1.63和1.67 mg/(L·h)。通过3:1混合生物炭(BC400/BC700)协同作用，48小时NH4+-N去除效率提升66.18%，揭示了生物炭通过增大比表面积、提供活性官能团和氧化还原电位等机制强化菌株脱氮性能，为低温低碳氮比污水处理提供新策略。

　　

Highlight

本研究亮点在于分离出耐冷异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)菌株Pseudomonas fluorescens Z03，其在10℃低温下展现卓越脱氮能力，对NH₄⁺-N、NO₂^--N和NO₃^--N的最大去除速率分别达1.75、1.63和1.67 mg/(L·h)。3:1混合生物炭(BC400:BC700)通过协同大比表面积、丰富官能团和适宜氧化还原电位等特性，使NH₄⁺-N去除率在48小时内飙升至92.79%，较对照组提升66.18%。该组合技术对养猪场污水具有长效高效脱氮作用，为低温低碳氮比废水处理提供创新方案。

Isolation and identification of P. fluorescens Z03

从冬季活性污泥中成功筛选出革兰氏阴性菌P. fluorescens Z03，电镜显示其表面分泌特殊物质（图1A）。系统发育分析表明其与Pseudomonas fluorescens sp. KBL17序列相似度近100%，携带amoA、nxrB等关键脱氮功能基因，奠定其高效异养硝化-好氧反硝化分子基础。

Conclusion

耐冷菌Z03与3:1混合生物炭的组合，通过物理吸附-生物降解协同机制突破低温低碳氮比污水处理瓶颈。生物炭的介孔结构、溶解性有机碳(DOC)及氧化还原特性显著促进菌群电子传递，使NH₄⁺-N去除率较常规处理提升35.78%-66.18%，为"碳达峰"背景下污水处理厂提标改造提供关键技术支撑。