青岛能源所工业生物燃气研究中心制备新型植绒生物载体提高MBBR同步硝化反硝化性能

移动床生物膜反应器(MBBR)技术是一种广泛使用的污水处理方法,悬浮载体表面逐渐生长出生物膜，内部生长厌氧或兼性细菌，外部生长好氧细菌。因此，每个载体作为一个微反应器，允许同步硝化反硝化(SND)反应。MBBR最常用的载体是塑料介质，生物膜生长所需的启动时间长，并且由于生物膜很强的疏水性，很容易从塑料表面分离。静电植绒技术是一种在静电场下将纤维直接嵌入涂层纺织品上的方法，平行多孔纤维形成的相互连接的孔隙有利于细菌的粘附和整合，植绒材料在污水处理中具有潜在的应用前景。近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所工业生物燃气研究中心制备了不同植绒长度的新型MBBR载体，通过摄氧率(OUR)试验评价生物膜的形成效果，随后从总氮去除、SND性能和胞外聚合物(EPS)组成等方面评估不同生物载体对MBBR运行的影响，确认了植绒材料作为生物载体在废水处理中的有效性。

研究人员比较植绒长度为0.6 mm、1.2 mm和5.0 mm的三种生物载体短期挂膜速率，通过荧光显色观察和摄氧率测定确定长植绒载体有利于微生物的快速粘附和生物量积累。添加5 mm植绒载体后，MBBR的总氮去除率和SND性能达到52.0%和70.5%，分别比对照提高29.1%和33.3%，主要原因是反硝化菌的增加。与悬浮污泥相比，生物载体的EPS种蛋白质组分比例更高，提高微生物的粘附能力和生物膜的稳定性。该研究有望为实现MBBR高效SND提供新的有价值的策略。

相关研究成果以“Novel flocking materials as biocarriers in moving bed biofilm reactor for improving simultaneous nitrification and denitrification performance”为题发表在Bioresource Technology杂志上。路明艺，赵峰为第一作者，冯权高级工程师为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、跨区域对口支援项目、国家资助博士后研究人员计划等的资助。（文/图 路明艺）

原文连接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2024.130430

Mingyi Lu¹, Feng Zhao¹, Fan Qin, Fengyuan Zhang, Quan Feng^*, Rongbo Guo. Novel flocking materials as biocarriers in moving bed biofilm reactor for improving simultaneous nitrification and denitrification performance. Bioresource Technology 396 (2024) 130430.