移動床生物膜反應器(MBBR)技術是一種廣泛使用的污水處理方法,懸浮載體表面逐漸生長出生物膜，內部生長厭氧或兼性細菌，外部生長好氧細菌。因此，每個載體作為一個微反應器，允許同步硝化反硝化(SND)反應。MBBR最常用的載體是塑料介質，生物膜生長所需的啟動時間長，并且由于生物膜很強的疏水性，很容易從塑料表面分離。靜電植絨技術是一種在靜電場下將纖維直接嵌入涂層紡織品上的方法，平行多孔纖維形成的相互連接的孔隙有利于細菌的粘附和整合，植絨材料在污水處理中具有潛在的應用前景。近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所工業生物燃氣研究中心制備了不同植絨長度的新型MBBR載體，通過攝氧率(OUR)試驗評價生物膜的形成效果，隨后從總氮去除、SND性能和胞外聚合物(EPS)組成等方面評估不同生物載體對MBBR運行的影響，確認了植絨材料作為生物載體在廢水處理中的有效性。

研究人員比較植絨長度為0.6 mm、1.2 mm和5.0 mm的三種生物載體短期掛膜速率，通過熒光顯色觀察和攝氧率測定確定長植絨載體有利于微生物的快速粘附和生物量積累。添加5 mm植絨載體后，MBBR的總氮去除率和SND性能達到52.0%和70.5%，分別比對照提高29.1%和33.3%，主要原因是反硝化菌的增加。與懸浮污泥相比，生物載體的EPS種蛋白質組分比例更高，提高微生物的粘附能力和生物膜的穩定性。該研究有望為實現MBBR高效SND提供新的有價值的策略。

相關研究成果以“Novel flocking materials as biocarriers in moving bed biofilm reactor for improving simultaneous nitrification and denitrification performance”為題發表在Bioresource Technology雜志上。路明藝，趙峰為第一作者，馮權高級工程師為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、跨區域對口支援項目、國家資助博士后研究人員計劃等的資助。（文/圖 路明藝）

原文連接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2024.130430

Mingyi Lu¹, Feng Zhao¹, Fan Qin, Fengyuan Zhang, Quan Feng^*, Rongbo Guo. Novel flocking materials as biocarriers in moving bed biofilm reactor for improving simultaneous nitrification and denitrification performance. Bioresource Technology 396 (2024) 130430.