摘要：【目的】 构建基于生物膜法的全程硝化-短程反硝化中试装置,以实际城镇污水为进水,探究水力停留时间(HRT)对短程反硝化亚硝态氮(NO2--N)累积效果的影响。 【方法】 研究采用实际城镇污水作为进水,构建基于生物膜法的中试装置。 阶梯式缩短HRT,分析不同HRT 条件下NO2--N 的累积效果。 同时,对关键生物酶活性进行测定,分析生物膜中硝酸盐还原酶和脱氢酶活性的变化。 此外,分析微生物群落结构变化,并利用原核生物分类功能注释数据库(FAPROTAX)对功能菌群进行预测。 【结果】 阶梯缩短HRT 可显著提高NO2--N 累积率,HRT 为3 h 时NO2--N 累积率达到50.47%±5.06%。 关键生物酶活性测定结果显示,随着HRT 缩短生物膜中硝酸盐还原酶和脱氢酶活性均上升。 微生物群落结构分析显示,系统内富集了黄杆菌属(Flavobacterium)、热单胞菌属(Thermomonas)和陶氏菌属(Thauera)等短程反硝化功能菌,总丰度为12.83%。 【结论】 生物膜法在实际城镇污水处理中可以有效保留和富集短程反硝化菌,提高NO2--N 的累积效果。 同时,有机物降解菌也得到有效富集,提高了有机物的利用率。 FAPROTAX 的预测结果进一步证实,生物膜能够富集多种有机物降解和短程反硝化功能菌群,从而提高短程反硝化处理实际城镇污水的抗冲击性能和有机物去除能力,实现NO2--N 的稳定累积。

关键词：生物膜法，短程反硝化，水力停留时间，NO2--N，累积，微生物群落结构

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