化学生物与环境学院李嘉（第一作者）、叶长兵等老师，依托云南省高校水处理技术与水环境生态修复工程研究中心和校内D-A²O污水处理示范工程，与中国科学院大学重庆学院、山东大学等单位合作在市政污水处理领域取得进展，研究成果于2021年11月11日在线发表于国际环境生态领域著名期刊Bioresource Technology(中国科学院1区，IF = 9.642)。

污水处理生化反应器中功能菌生物量和活性易受到实际进水有机负荷波动的冲击（OLS），导致系统生化反应过程中电子供体不足（electron donors deficiency）和NO₃⁻-N/NO₂⁻-N积累，严重抑制异养反硝化脱氮。将课题组自主研发的双系列分区进水式厌氧-缺氧/好氧D-A²O系统（授权专利号ZL 201410205645.9）与移动床生物膜反应器耦合构建了D-A²MBBR系统，探究了其运行过程中污染物去除表现、功能菌体群落结构演替、碳氮磷代谢行为及抗OLS能力。

结果表明，集成D-A²MBBR在有机负荷波动条件下417.9~812.0 g COD m⁻³d⁻¹，能优化内/外电子供体分配（one-carbon-dual-use）、增强生物量保留能力，强化氨基酸、碳水化合物和能量代谢，实现同步硝化、反硝化和协同除磷（SNDPR process）。

研究成果从反应器结构、运行特征及微生物学角度阐明了D-A²MBBR废水处理技术高效脱氮除磷的机理。基于叶长兵教授研发的D-A²O废水处理工艺及其系列衍生技术，已被应用到云南七个州市的32项废水处理工程中，累计处理水量达26000吨/天，解决了部分生活、工业废水处理难达标的问题。

据悉，该项目得到了国家自然科学基金重点项目（52131003）、国家杰出青年科学基金项目（51525805）、云南省科技厅联合重点项目（2018FH001-009）和“云南省高校水处理技术与水环境生态修复工程研究中心”的资助与支持。