藻菌共生生物膜系统

低碳节能脱氮

一种基于CANON工艺的藻菌共生系统，利用藻类光合作用供氧并同步去除硝酸盐，解决了传统工艺的曝气能耗和出水硝酸盐残留问题。

Fangshuai, Zhai · Si, Guangchao · 张永芳 · 冯锐 · 黄林显 · 魏东

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

总无机氮去除效率

96.7 %

比氨氧化速率

7.9 %

胞外聚合物蛋白含量增加

53.5 %

胞外聚合物多糖含量增加

45.4 %

比亚硝酸盐氧化速率变化

-11.9 %

比厌氧氨氧化速率变化

-61.1 %

技术优势

不用额外曝气

在光照阶段藻类光合作用产氧，直接为氨氧化菌供氧，替代机械曝气。

不需外加碳源

黑暗阶段藻类利用硝酸盐进行同化作用，同步去除氮素，无需投加有机碳源。

总氮去除率更高

形成藻菌生物膜后，总无机氮去除效率提升至96.7±3.0%，比传统CANON生物膜提升约11个百分点。

生物膜更致密

胞外聚合物中蛋白和多糖含量分别增加53.5%和45.4%，有利于生物膜稳定性和功能菌保留。

应用场景

• 低碳污水处理：取消曝气能耗，减少碳排放，实现污水脱氮的低碳化。
• 藻类生物技术：利用藻类光合供氧和同化脱氮，拓展藻类在环境工程中的应用。
• 废水生物处理：以生物方式完成脱氮过程，替代物化处理，降低运行成本。
• 环境微生物组：藻菌共生调控微生物群落结构，维持功能菌活性。