安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在錳氧化還原驅(qū)動單級移動床生物膜反應(yīng)器同步硝化反硝化除磷除錳方面取得重要進(jìn)展

工程技術(shù)領(lǐng)域高質(zhì)量學(xué)術(shù)期刊《Bioresource Technology》（IF=11.889，中科院一區(qū)）發(fā)表了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院吳祥為教授課題組的最新研究成果“錳氧化還原驅(qū)動單級移動床生物膜反應(yīng)器同步硝化反硝化除磷除錳的性能”。該成果成功建立了單級MBBR在C/N比為5時(shí)，同步去除低營養(yǎng)鹽廢水中C、N、P的錳氧化還原循環(huán)體系。

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)琥珀酸鈉替代常規(guī)反硝化碳源乙酸鈉時(shí)，MBBR對營養(yǎng)鹽廢水中TN、NO3--N、NH4+-N、TP和Mn2+的平均去除效率均達(dá)到最優(yōu)?；诟倪M(jìn)的Stover-Kincannon（S-K）模型，以乙酸鈉和琥珀酸鈉分別為底物時(shí)，TN的去除效率最大，且MBBR同步脫氮除磷除錳的特性較好地遵循改進(jìn)的S-K動力學(xué)模型。Proteobacteria，Bacteroidetes，Planctomycets和Acidobacteria是MBBR中生物膜的主要優(yōu)勢菌綱，Proteobacteria在反硝化和錳還原過程中起關(guān)鍵作用，Thauera和Proteobacteria可能參與了同步硝化反硝化和錳還原過程。本研究提出了MBBR在錳氧化還原下同步去除氮磷和Mn2+的途徑，Mn2+可通過細(xì)菌（如Proteobacteria）代謝形成生物源錳氧化物，生物源錳氧化物中的中間產(chǎn)物Mn3+在Mn2+氧化中起橋梁作用?；贑V、DPV、Tafel、FTIR、XPS、ICP和Mn3+的分析表明，生物膜的官能團(tuán)（如N-H、C-O、Mn-O和C-N鍵）主要參與了同步去除N、P和Mn2+的過程，且MnO2是生物錳氧化物的主要成分。本研究結(jié)果為Mn2+驅(qū)動MBBR在低C/N比時(shí)同步去除營養(yǎng)鹽提供了新策略。

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院青年教師邵思城副教授為論文第一作者，吳祥為教授為通訊作者，該研究得到安徽省教育廳自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目和安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)穩(wěn)定和引進(jìn)人才科研項(xiàng)目的資助。