中国环境科学

作者：崔咏新, 吴一凡, 王紫怡, 刘佳怡, 王晓昌, 李玉友, 陈荣, 邢保山

单位：1. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 国家城市非传统水资源开发利用国际科技合作基地, 陕西省污水处理与资源化工程技术研究中心, 陕西省环境工程重点实验室, 陕西 西安 710055;2. 日本东北大学土木与环境工程系, 仙台 9809579

关键词：动态膜生物反应器,厌氧共消化,高有机负荷,进料方式,完全混合式反应器

基金：国家自然科学基金资助项目(52570176);日本学术振兴会海外特别研究员项目(P24088)

为提升高负荷餐厨垃圾(FW)与剩余污泥(WAS)厌氧共消化系统的稳定性及其产甲烷效能,在高有机负荷(OLR为22.8g COD/(L·d))下,平行运行300目金属网动态膜生物反应器(DMBR)和厌氧完全混合式反应器(CSTR),比较了连续与非连续进料模式的长期性能与微生物群落特征.结果表明,在相同OLR下,连续进料DMBR实现了更高的甲烷产量(8.86±0.29) L/(L·d)和甲烷产率(407±13) mL/g COD),较非连续模式提升约12%,较非连续的CSTR提升了22%,并能维持更稳定的pH值及更好的降解能力,展现出更强的抗负荷冲击能力.动态膜对关键功能微生物如互营细菌(Treponema,Lutispora, Syntrophomonas)及氢营养型产甲烷古菌(Methanoculleus)的截留与富集,使其相对丰度显著高于传统CSTR,有效加速了有机底物转化.但连续进料模式也导致膜通量较低(0.0079L/(m²·h))且跨膜压差(TMP)增长较快(0.98kPa/h);相比之下,非连续进料虽在产气效能上稍逊,但能维持较高膜通量(0.025L/(m²·h)).综合权衡系统效能(甲烷产量和稳定性),高负荷FW与WAS共消化系统采用连续进料和间歇出料运行的DMBR系统,能显著提升共消化系统的甲烷转化效率与运行稳定性,为实际高负荷厌氧共消化系统的高效稳定运行提供有效的强化策略.

来源：2026年第1期

《中国环境科学》期刊编辑部

查看中国环境科学杂志2026年第1期