近日,环境科学与生态领域的著名期刊《Science of the Total Environment》发表了我院王宗平教授课题组在硫化物氧化自养反硝化(SOAD)领域的最新研究论文:Optimizing granulation of a sulfide-based autotrophic denitrification (SOAD) sludge: Reactor configuration and mixing mode. Science of the Total Environment, 2021, 750: 141626。该论文以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位,郭刚副研究员为第一作者。《Science of the Total Environment》为环境科学与生态学领域A类期刊,2019公布的最新影响因子为6.551。
在絮凝式硫化物氧化自养反硝化(SOAD)系统中,长期培养和污泥浮选是常见的挑战。本研究主要通过调整反应器结构和混合方式来优化SOAD污泥的颗粒化。本研究采用3个上流式反应器,即装有三相分离器的反应器(反应器A)、装有调节器的改进版反应器(反应器B)和缓冲罐和间歇式机械混合的反应器(反应器C),3个反应器均运行了160多天。结果表明,在40天内,反应器C内形成了密实、致密的颗粒,直径为200µm,并逐渐增加到约400µm,污泥浓度为7500 mg VSS/L;该反应器C也需要经过反应器结构和操作条件的完善。相比之下,反应器A中由于底物负荷较低而形成丝状颗粒,反应器B中形成了颗粒,但由于污泥浮选造成生物质损失较大。这两个反应器污泥浓度只有≤1000mg VSS/L,而在反应器C中为7500mg VSS/L。此外,由于其富集的典型自养脱氮菌(39.0% Thiobacillus、22.4% Sulfurimonas)颗粒,反应器C的水力停留时间(HRT)为0.77 h,氮和硫的负载率分别为0.94 kgNO3−-N/m3d和1.87 kgS2−-S/m3d,表现出了更好的硝酸盐去除(89%)和硫转化(70%以上)性能。本研究提供了一种优化SOAD污泥颗粒化反应器设计和操作的方法,可以推广到类似缺乏有机物废水处理过程中。
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