污水低碳生物脫氮研究
為了實現城市污水中氮和磷的同步去除，本研究基于厭氧氨氧化技術開發了一種内源短程反硝化厭氧氨氧化（EPDA）純生物膜系統。實現了厭氧氨氧化菌的高效持留，同時實現了氮和磷的深度去除。在處理低碳氮比（COD/TN為2.36）模拟廢水時，出水TN和磷分别為7.77 ± 0.33 mg/L 和0.35 ± 0.10 mg/L。物料衡算發現，EPDA生物膜系統中76 ± 7%的TN是由厭氧氨氧化反應去除的。微生物群落結構分析發現，厭氧氨氧化菌能夠與反硝化聚糖菌和反硝化聚磷菌和諧共處，并且厭氧氨氧化菌占據了EPDA生物膜填料内層，而反硝化聚糖菌和反硝化聚磷菌則分布在外層。最後，基于EPDA生物膜系統提出了一種具有低碳低能耗特征的深度脫氮除磷新工藝，與傳統的硝化反硝化工藝相比，該新工藝能夠節省50%的曝氣量和79%有機碳源。
圖3 内源短程反硝化厭氧氨氧化（EPDA）生物膜填料中碳、氮、磷轉化示意圖（源自論文：Synergistic simultaneous endogenous partial denitrification/anammox (EPDA) and denitrifying dephosphatation for advanced nitrogen and phosphorus removal in a complete biofilm system，中科院一區TOP）
在上述實驗室研究成果的基礎上，目前已在海口長流污水廠建立技術中試示範基地，正在驗證上述技術處理實際污水的減污降碳效果。采用的裝置為A2O反應器（圖4），反應器總反應體積為22.4m3；分為7格，每格3.1-3.3m3（厭氧區水位高，最後好氧區水位降低了15cm）；二沉池容積 4m3。進水流量為3.1-3.3m3/h；HRT為7h，厭氧1h，缺氧2h；好氧4h。
圖 4 熱帶地區低碳污水處理中試裝置
與2023年2月2日與北控水務合作舉辦了中試基地揭牌儀式（圖46），海南省科技廳、海南省水務廳、海口市水務局、海口科工信局、海口市生态環境局、海口水務集團、北京市市政工程設計研究總院海南分院、中國市政工程中南設計研究總院有限公司海南分院、上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司海南分公司、海南省水務集團、青島理工大學等單位領導出席，并對中試進行了交流指導，為未來中試技術研究示範提供了支撐。該活動得到了海南省電視台新聞頻道（http://www.hnntv.cn/video/News/jrxwh/2023-02-02/897206.html）、海南日報（https://res.hndaily.cn/file/news/20230202/cid_101_365862.html）、南海網等新聞媒體的報道。
圖 5 中試基地揭牌儀式
