Abstract The implementation of latest emission standards of International Maritime Organization (IMO) has raised more stringent dicharge limitations for marine domestic ship sewage. Hence, availability of highly-efficient, eco-friendly and profitable ship-generated sewage biological strategy is necessary. In this study, an innovative landscape integrated ecological treatment system (LIETS) based on modified denitrifying phosphorus removal (mDPR) process for sustaining marine ship sewage treatment was investigated. Over 200 days experimental results revealed that the satisfactory TN, TP and COD removal efficiencies of 82.0%, 81.0% and 94.0% were achieved, leading to the effluent concentration were 10.9 mg·L−1, 0.97 mg·L−1 and 17.8 mg·L−1, respectively. The mean nutrient removal efficiency maintained above 90.0% despite 1.5–2.0 times influent organic loading rate (OLR) shock, along with the SS and BOD5 achieving less than 20.0 mg·L−1 and 17.0 mg·L−1, while polysaccharide (PS)/protein (PN) ratio reached the valley value causing the excellent sludge flocculation and sedimentation during anaerobic period. Promoting aeration rate rather than NOx−-N recirculation was demonstrated as an efficient strategy for minimizing the inhibitory effect of excess organic shock. Furthermore, Aeromonas (42.31%) belonging to γ-Proteobacteria was identified as critical denitrifying phosphorus accumulating organisms (DPAOs) responsible for the desirable performance. The mixture mode of excess sludge and feed played significant roles in sludge reduction, and LIETS was proved to be a promising opportunity for marine ship sewage treatment application.

中文翻译：

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基于创新的景观综合生态处理系统（LIETS）实现海洋船舶污水的生物养分去除和污泥最小化同步

摘要 国际海事组织（IMO）最新排放标准的实施，对海上生活船舶污水提出了更加严格的排放限制。因此，有必要提供高效、环保和有利可图的船舶污水生物策略。在这项研究中，研究了一种基于改进的反硝化除磷 (mDPR) 工艺的创新景观综合生态处理系统 (LIETS)，用于维持海洋船舶污水处理。超过200天的实验结果表明，TN、TP和COD的去除率分别达到了82.0%、81.0%和94.0%，出水浓度分别为10.9 mg·L-1、0.97 mg·L-1和17.8 mg ·L-1，分别。尽管为 1.5-2，但平均养分去除效率仍保持在 90.0% 以上。0 倍进水有机负荷率 (OLR) 冲击，SS 和 BOD5 达到小于 20.0 mg·L−1 和 17.0 mg·L−1，而多糖 (PS)/蛋白质 (PN) 比值达到谷值，导致厌氧期污泥絮凝沉淀效果好。促进曝气率而不是 NOx--N 再循环被证明是最小化过量有机冲击抑制作用的有效策略。此外，属于 γ-变形杆菌的气单胞菌 (42.31%) 被确定为负责所需性能的关键反硝化磷积累生物 (DPAO)。剩余污泥与饲料的混合模式在污泥减量中发挥了重要作用，LIETS被证明是海洋船舶污水处理应用的一个有希望的机会。随着 SS 和 BOD5 达到小于 20.0 mg·L-1 和 17.0 mg·L-1，而多糖（PS）/蛋白质（PN）比值达到谷值，导致厌氧期间污泥良好的絮凝和沉降。促进曝气率而不是 NOx--N 再循环被证明是最小化过量有机冲击抑制作用的有效策略。此外，属于 γ-变形杆菌的气单胞菌 (42.31%) 被确定为负责所需性能的关键反硝化磷积累生物 (DPAO)。剩余污泥与饲料的混合模式在污泥减量中发挥了重要作用，LIETS被证明是海洋船舶污水处理应用的一个有希望的机会。随着 SS 和 BOD5 达到小于 20.0 mg·L-1 和 17.0 mg·L-1，而多糖（PS）/蛋白质（PN）比值达到谷值，导致厌氧期间污泥良好的絮凝和沉降。促进曝气率而不是 NOx--N 再循环被证明是最小化过量有机冲击抑制作用的有效策略。此外，属于 γ-变形杆菌的气单胞菌 (42.31%) 被确定为负责所需性能的关键反硝化磷积累生物 (DPAO)。剩余污泥与饲料的混合模式在污泥减量中发挥了重要作用，LIETS被证明是海洋船舶污水处理应用的一个有希望的机会。而多糖（PS）/蛋白质（PN）比值达到谷值，使污泥在厌氧期间具有良好的絮凝和沉淀作用。促进曝气率而不是 NOx--N 再循环被证明是最小化过量有机冲击抑制作用的有效策略。此外，属于 γ-变形杆菌的气单胞菌 (42.31%) 被确定为负责所需性能的关键反硝化磷积累生物 (DPAO)。剩余污泥与饲料的混合模式在污泥减量中发挥了重要作用，LIETS被证明是海洋船舶污水处理应用的一个有希望的机会。而多糖（PS）/蛋白质（PN）比值达到谷值，使污泥在厌氧期间具有良好的絮凝和沉淀作用。促进曝气率而不是 NOx--N 再循环被证明是最小化过量有机冲击抑制作用的有效策略。此外，属于 γ-变形杆菌的气单胞菌 (42.31%) 被确定为负责所需性能的关键反硝化磷积累生物 (DPAO)。剩余污泥与饲料的混合模式在污泥减量中发挥了重要作用，LIETS被证明是海洋船舶污水处理应用的一个有希望的机会。促进曝气率而不是 NOx--N 再循环被证明是一种有效的策略，可以最大限度地减少过量有机冲击的抑制作用。此外，属于 γ-变形杆菌的气单胞菌 (42.31%) 被确定为负责所需性能的关键反硝化磷积累生物 (DPAO)。剩余污泥与饲料的混合模式在污泥减量中发挥了重要作用，LIETS被证明是海洋船舶污水处理应用的一个有希望的机会。促进曝气率而不是 NOx--N 再循环被证明是最小化过量有机冲击抑制作用的有效策略。此外，属于 γ-变形杆菌的气单胞菌 (42.31%) 被确定为负责所需性能的关键反硝化磷积累生物 (DPAO)。剩余污泥与饲料的混合模式在污泥减量中发挥了重要作用，LIETS被证明是海洋船舶污水处理应用的一个有希望的机会。