作品名称：同步短程硝化反硝化-硫化厌氧氨氧化梯度极限脱氮技术及其在发酵制药废水中的应用

参赛学校：华南理工大学

团队名称：碳无可叹队

团队成员：林文敏，钱丹石，刘慧敏，卢冬秀，冯纪玉

指导教师：陈元彩

作品介绍：

为实现低碳氮比发酵制药废水的极限脱氮除碳，本研究建立了两级的同步短程硝化反硝化-硫化厌氧氨氧化（SND-SA）体系。第一级 SND 好氧过程中，探究了碳源对氮利用和去除途径的调控，SND 菌 S. maltophilia DQ01 可利用葡萄糖或琥珀酸实现氨氮的完全去除，最大氨氮去除速率 2.9 mg-N/L/h。电子流分布计算表明碳源氧化产生的电子主要用于生物氧化和 ATP 合成。随着 C/N 的降低，亚硝酸盐氧化酶始终处于较低活性，亚硝酸盐还原酶与硝酸盐还原酶活性比值大幅增加，即短程 SND 增强。第二级 SA 混合菌群以 30.36 mg-N/L/h 的总氮去除速率实现总氮的高效去除，硫代硫酸盐原位生成的单质硫附着在 Anammox 菌表面，形成独特核壳结构的 S 0@Anammox 菌，核壳间的微距离使得附着于壳上的硫氧化菌还原硝酸盐产生的亚硝酸盐能快速被紧密结合的 Anammox 菌利用。SA 混合菌群主要脱氮途径由硫代硫酸盐驱动的部分反硝化耦合厌氧氨氧化转变成硫驱动的部分反硝化耦合厌氧氨氧化，完全反硝化作用削弱，N2O 排放将大大减少。本研究将强化污染物削减以及低碳处理相结合，并将该技术应用于浦城正大 2000t/d 和华中正大 800t/d 的实际低碳氮比（C/N=2~3）的抗生素发酵废水处理，总氮去除速率为 1.25kg-N/m3 /d, 经 SND-SA 工艺处理后总氮去除率可达 96.6%，成功实现了节能梯度极限脱氮。