低C/N废水高效富氧MABR技术开发

针对低C/N城镇生活污水传统生物脱氮工艺处理效率低的问题，结合富氧生物强化技术，开发了一种具有可快速构建和调控功能生物膜处理系统的新型高效同步脱碳除氮“富氧膜曝气生物膜反应器”（OE-MABR）技术。在OE-MABR工艺中，采用PDMS致密层涂覆的PTFE微孔中空纤维疏水膜，实现了氧气和氮气传质速率的选择性调控。随着供气氧浓度的提高，生物膜在曝气膜表面的富集速度显著加快，体系启动周期缩短了33.3%，生物膜的负载量和覆盖率均得到提升。此外，微生物细胞分泌的胞外聚合物（EPS）含量增加，且EPS中蛋白多糖比升高，表明生物膜与底物间的传质速率加快，生物膜稳定性增强。在40%氧气浓度条件下，生物膜内富集的氨氧化菌（AOB）和亚硝酸盐氧化菌（NOB）功能菌丰度显著提高，亚硝酸盐氧化过程由好氧反硝化和缺氧反硝化协同完成。好氧反硝化菌利用EPS作为备用碳源，维持了低C/N废水处理中氮代谢过程的高效性，使OE-MABR体系在C/N为5.0~2.0范围内对COD和TN的去除效率均达到90%以上。OE-MABR工艺实现了氧气的高效利用和生物膜脱氮功能的强化，为低C/N城镇生活污水的低碳高效处理提供了创新性解决方案。

图4：低C/N废水高效富氧MABR技术