中国环境科学

作者：刘烨星, 于莉芳, 陈倩伊, 戴步峰, 曹皖, 彭党聪

单位：1. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 陕西 西安 710055;2. 南京市市政设计研究院有限责任公司, 江苏 南京 210008

关键词：双侧横向内循环,数值模拟,溶解氧梯度分布,同步硝化反硝化,亚硝酸盐循环

基金：陕西省重点研发计划项目(2023-YBSF-314)

提出一种新型曝气动力双侧横向内循环 (ADTL) 反应器以免除常规生物脱氮工艺的内循环能耗,借助计算流体力学(CFD)优化ADTL反应器关键结构参数,如顶间隙高度/液位高度(Htc/Hl)、底间隙高度/液位高度(Hbc/Hl)及A/O比,并考察ADTL反应器处理模拟城市污水的脱氮性能、功能菌活性、酶活性以及微生物群落结构的影响规律.CFD数值模拟结果显示,当Htc/Hl、Hbc/Hl与A/O比分别为0.08、0.08及1:1时,ADTL反应器循环液速与液体流动均匀性较优.ADTL反应器运行结果表明,与常规内循环模式相比,ADTL运行模式TN去除率提高了 11.96%,亚硝酸盐氧化比活性/氨氧化比活性(SNUR/SAUR)由1.71降低至1.13,亚硝酸盐还原比活性/硝酸盐还原比活性(NIRR/NARR)由0.39增加至0.66,酶活性比值变化同活性比值变化趋势一致;同时Illumina MiSeq测序结果表明,ADTL阶段中具有亚硝酸盐还原功能的Levilinea (21.58%)、Melioribacter (4.54%)和Burkholderia (1.71%)菌属丰度显著增加,而具有硝酸盐还原功能的Azospira (0%)、Denitratisoma (1.49%)、Dechloromonas (0.84%)丰度则相对较低.因此,ADTL反应器可以在免除内循环能耗的前提下,有效避免“亚硝酸盐循环”,节约硝化过程中的曝气能耗和反硝化过程中的碳源需求,为城市污水处理厂提质增效提供技术支持.

来源：2024年第10期

《中国环境科学》期刊编辑部

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