摘要：室溫下接種成熟的好氧顆粒污泥于由獨立的缺氧池和好氧池組成的缺氧/好氧交替連續(xù)流系統(tǒng)中，以實際生活污水為進水基質(zhì)，探究曝氣強度和水力停留時間對連續(xù)流系統(tǒng)的影響。研究表明在回流比為2，較小的曝氣強度（0.6mL·min-1）和適當?shù)乃νＡ魰r間（9 h）條件下更有利于污染物的去除，此時TP平均去除率為80.43%，TN平均去除率為83.6%，COD平均去除率為90.39%，污泥濃度為2100 mg·L-1左右，污泥體積指數(shù)保持在50 mL·g-1以下，顆粒粒徑在700——800 nm之間。用EEM-PARAFAC模型對不同階段的EPS表征結(jié)果表明，EPS組成成分隨著運行參數(shù)的改變而改變，水力停留時間對連續(xù)流系統(tǒng)有更大的影響。此外通過高通量測序的方法評估連續(xù)流系統(tǒng)中的微生物多樣性，建立污染物去除模型，并在系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了與脫氮除磷相關的11種主要功能菌。

與傳統(tǒng)活性污泥工藝相比，好氧顆粒污泥工藝具有更高的處理性能和更高的生物量，所以被認為是很有前景的污水處理技術。近幾十年來，國內(nèi)外學者對于好氧顆粒污泥工藝的反應器構型和工藝參數(shù)優(yōu)化等方面做了很多研究。其中最常見的是SBR反應器，其間歇性的進水和沉淀提供了比連續(xù)流更理想的環(huán)境，但是在大型污水處理廠中，SBR反應器運行較為復雜，不利于管理。所以現(xiàn)階段對于連續(xù)流的研究是熱點。

以往對采用單一曝氣方式運行的連續(xù)流研究發(fā)現(xiàn)，單個顆粒中含有多種氧化還原區(qū)（包括好氧區(qū)和厭氧區(qū)）為連續(xù)流系統(tǒng)的脫氮除磷提供了各種環(huán)境，但是存在去除率偏低、系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題。所以有學者進一步研究發(fā)現(xiàn)，適當?shù)馗淖兺獠课h(huán)境可以提高去除效果，促進顆粒污泥的穩(wěn)定性。Moura等研究了時間間歇曝氣運行模式（TiO模式，2 h曝氣和1 h無曝氣）對TN和COD的影響，結(jié)果表明該系統(tǒng)在10 h的水力停留時間條件下，TN和COD去除率分別為82%和85%，此外，Wosiack等研究了連續(xù)流動床反應器在TiO模式下同時去除TN和COD的性能，實驗結(jié)果表明在158 min曝氣和180 min的循環(huán)條件下，COD和N的去除率分別為80%和88%.以上研究表明，時間間歇操作產(chǎn)生的厭氧/好氧交替環(huán)境有利于提高連續(xù)流動反應器中污染物去除效率。但是以上研究還存在不能同步去除氮磷和通過時間間歇運行方式運行會增加連續(xù)流系統(tǒng)操作的復雜性等問題。

鑒于上述問題，有學者提出空間間歇運行的方式，Li等使用一體式連續(xù)流反應器在內(nèi)部分割出缺氧區(qū)、好氧區(qū)和顆粒污泥選擇區(qū)，該系統(tǒng)同時具有硝化、反硝化和除磷等功能，在4個月的運行時間里，該系統(tǒng)具有較好的脫氮除磷性能，COD、TN和TP的平均去除率分別為95%、70.6%和77.4%，但是作者注意到在該連續(xù)流缺氧/好氧交替過程中，由于在同一反應器中均勻混合攪拌，缺氧區(qū)并未達到實際的微生物所需生存環(huán)境，溶解氧偏高，異養(yǎng)菌未能充分利用碳源，致使回流到好氧區(qū)的COD過高，絲狀菌繁殖，反硝化及除磷性能受到影響，所以有必要對連續(xù)流空間間歇運行方式做進一步優(yōu)化，并且以上研究均采用人工配水，人工配水的有機物易被微生物吸收利用，而實際生活污水水質(zhì)成分復雜，由易生物降解物質(zhì)、慢速降解物質(zhì)和溶解性惰性物質(zhì)組成，其中，溶解性惰性物質(zhì)中包含不可生物降解的COD，考慮到實踐中對氮和磷去除的需求以及缺氧/好氧（A/O）工藝在大規(guī)模污水處理廠中使用廣泛，所以使用連續(xù)流處理低濃度實際生活污水的可行性尚待進一步研究。

有研究表明流體剪切力、水力停留時間（HRT）、溶解氧（DO）和選擇壓等都對好氧顆粒污泥的運行具有重要的影響。其中DO和HRT對顆粒的形成速度、結(jié)構和穩(wěn)定性影響顯著，被認為是影響好氧顆粒污泥穩(wěn)定性的關鍵因素。但是現(xiàn)階段大多數(shù)關于好氧顆粒污泥參數(shù)優(yōu)化研究還集中于SBR反應器中，所以有必要研究DO和HRT對連續(xù)流系統(tǒng)的影響。

近年來平行因子分析（PARAFAC）與三維熒光光譜（EEM）、微電極技術結(jié)合已成為廢水處理領域中表征溶解性有機物（DOM）的常用工具。而廢水中DOM的不同有機成分在改變整體處理性能以及處理水體的水質(zhì)方面起著重要作用。所以利用平行因子分析方法對不同運行參數(shù)條件下連續(xù)流顆粒污泥的溶解性有機物質(zhì)做進一步探究，并采用高通量測序方法評估連續(xù)流系統(tǒng)中微生物的多樣性。

因此，本研究的目的：①提出缺氧/好氧兩級連續(xù)流系統(tǒng)，該系統(tǒng)由獨立的缺氧池和好氧池組成，并以實際生活污水為進水基質(zhì)的條件下，研究曝氣強度和水力停留時間對連續(xù)流系統(tǒng)的影響；②解析不同參數(shù)條件下的顆粒污泥EPS，將污染物去除和污泥特性關聯(lián)，進一步考察HRT和DO對好氧顆粒污泥連續(xù)流系統(tǒng)的影響；③通過高通量測序的方法評估連續(xù)流系統(tǒng)中的微生物多樣性，歸類功能菌群，并建立污染物去除模型。