Βελτιστοποίηση απόδοσης και διαδοχή μικροβιακής κοινότητας σε μια συνεχή-ροή ανοξική MBBR-Διαδικασία AAO για ενισχυμένη αφαίρεση αζώτου και φωσφόρου από τα αστικά λύματα

Βελτιστοποίηση απόδοσης και μικροβιακή Διαδοχή Κοινότητας Διαδικασίας Συνεχούς-Ανοξικής ροής MBBR-ΑΑΟ

Τα τελευταία χρόνια, η προηγμένη επεξεργασία των αστικών λυμάτων και η υλοποίηση της ανακύκλωσης των πόρων έχουν γίνει καυτά θέματα στον τομέα του υδατικού περιβάλλοντος. Ωστόσο, οι παραδοσιακές διαδικασίες απομάκρυνσης αζώτου και φωσφόρου που υιοθετούνται ευρέως από τις μονάδες επεξεργασίας λυμάτων όχι μόνο έχουν ως αποτέλεσμα την υπερβολική σπατάλη πόρων αλλά και αυξάνουν το λειτουργικό κόστος [1]. Επιπλέον, η σταδιακή μείωση της αναλογίας άνθρακα-προς-αζώτου (C/N) των αστικών λυμάτων και οι διαφορές στα περιβάλλοντα διαβίωσης διαφορετικών λειτουργικών μικροβιακών κοινοτήτων έχουν γίνει σημαντικοί περιοριστικοί παράγοντες για τις τεχνολογίες επεξεργασίας νερού.

Η διεργασία υβριδικού φιλμ MBBR λάσπης-συνδυάζει τη διαδικασία ενεργοποιημένης ιλύος με τη διαδικασία βιοφίλμ αιωρούμενου φορέα για την επίτευξη ενισχυμένου εμπλουτισμού λειτουργικών μικροοργανισμών, επιλύοντας τα προβλήματα της μεγάλης κατοχής γης και της κακής-ανοχής χαμηλής-θερμοκρασίας της παραδοσιακής [2]ενεργοποιημένης λάσπης επεξεργασίας. Το 2008, η μονάδα επεξεργασίας λυμάτων Wuxi Lucun στην επαρχία Jiangsu, ως η πρώτη μονάδα επεξεργασίας λυμάτων στην Κίνα που πραγματοποίησε την αναβάθμιση και την ανακατασκευή στα πρότυπα Κλάσης IA, ενίσχυσε επιτυχώς το αποτέλεσμα επεξεργασίας προσθέτοντας αιωρούμενους φορείς στο σύστημα λάσπης [3]. Οι Hu Youbiao et al. [4] ερεύνησε την επίδραση της θερμοκρασίας στην απομάκρυνση του αζώτου αμμωνίας και της οργανικής ύλης στο MBBR και την ενεργοποιημένη ιλύ, και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η θερμοκρασία είχε μικρότερο αντίκτυπο στο MBBR αλλά μεγαλύτερο αντίκτυπο στην ενεργοποιημένη ιλύ. Οι Zhang Ming et al. [5] χρησιμοποίησε τη διαδικασία A²O-MBBR για την επεξεργασία αγροτικών οικιακών λυμάτων, επιτυγχάνοντας υψηλά ποσοστά αφαίρεσης COD, αζώτου αμμωνίας, TP και TN. Οι Zhou Jiazhong et al. [2] βρέθηκε μέσω πειραμάτων μικρής-κλίμακας ότι η θερμοκρασία DO, συσχετίστηκε θετικά με το υβριδικό σύστημα MBBR μεμβράνης λάσπης{{14}, ενώ η αναλογία εισροής C/N συσχετίστηκε αρνητικά.

Η διαδικασία ανοξικού MBBR (AM-MBBR) μπορεί να πραγματοποιήσει ταυτόχρονη απονιτροποίηση και αφαίρεση φωσφόρου στην ανοξική δεξαμενή, η οποία είναι επίσης η διαδικασία αφαίρεσης του φωσφόρου απονιτροποίησης (DPR). Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές διαδικασίες επεξεργασίας λυμάτων, η διαδικασία DPR μπορεί να εξοικονομήσει πηγές οργανικού άνθρακα και να μειώσει την κατανάλωση οξυγόνου. Zhang Yongsheng [6] et al. ανέπτυξε έναν αντιδραστήρα βιοφίλμ συνεχούς ροής και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι σε θερμοκρασία 20 βαθμών, συγκέντρωση DO 5,5 mg/L, φορτίο 2,2 kg/(m³·d) και συνθήκες διαλείποντος αερισμού αναερόβιου 3 h/αερόβιο 6 h, οι μέσες συγκεντρώσεις CO και phorus 6 mg/L. 0,67 mg/L, με ποσοστά αφαίρεσης 72,9% και 78,5%, αντίστοιχα.

Ωστόσο, για το σύστημα-υβριδικού φιλμ AM-AAO λάσπης, υπάρχει μια πολύπλοκη σχέση μεταξύ της αιωρούμενης κροκιδωτής ιλύος και του προσαρτημένου βιοφίλμ. Προηγούμενες μελέτες έχουν επικεντρωθεί σε μηχανολογικές πρακτικές όπως η υποβολή προσφορών και η ανακατασκευή μονάδων επεξεργασίας λυμάτων, αλλά υπάρχουν λίγες μελέτες σχετικά με τη σύγχρονη νιτροποίηση και DPR για την ενίσχυση της απομάκρυνσης αζώτου και φωσφόρου σε συνεχούς ροής λάσπης-υβριδικής μεμβράνης AM-ΑΑΟ, καθώς και αυτή η σταθερότητα της τεχνολογίας DPR μέσω της σταθερότητας της τεχνολογίας AAO. δυσκολίες.

Αυτή η μελέτη βελτιστοποίησε τις στρατηγικές-έναρξης και λειτουργίας των διεργασιών συνεχούς-ροής (AAO) και συνεχούς{2}}ροής λάσπης-υβριδικού φιλμ (AM-AAO), εστιάζοντας στη διερεύνηση των επιπτώσεων του ρυθμού αερισμού, της δόσης πλήρωσης, του χρόνου κατακράτησης υδραυλικού συστήματος (HRT, refluent nitioN, refluentioN, και του νιτρώδους ροής υγρών) θερμοκρασία στη μακροπρόθεσμη απόδοση αφαίρεσης αζώτου και φωσφόρου της διαδικασίας AM-MBBR και στην απόδοση απονιτροποίησης του φωσφόρου στην ανοξική δεξαμενή. Παράλληλα, μελετήθηκε η διαδοχή των μικροβιακών κοινοτήτων και οι κανόνες αλλαγής των λειτουργικών μικροβιακών κοινοτήτων στην ενεργό ιλύ και στο βιοφίλμ.

1 Υλικά και Μέθοδοι

1.1 Πειραματική συσκευή και παράμετροι λειτουργίας

Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκε μια συσκευή αντίδρασης AAO συνεχούς ροής (Εικόνα 1). Ήταν κατασκευασμένο από οργανικό γυαλί, με συνολικά 7 διαμερίσματα, το καθένα με μέγεθος 10 cm × 10 cm × 40 cm. ο όγκος εργασίας ήταν 21 L και η αναλογία όγκου κάθε δεξαμενής αντίδρασης ήταν αναερόβια: ανοξική: αερόβια=2:2:3. Η μηχανική ανάδευση υιοθετήθηκε στις αναερόβιες και ανοξικές δεξαμενές. η αερόβια δεξαμενή χρησιμοποιούσε κεφαλές άμμου αερισμού ως μικρο{11}}πορώδεις αεριστές και εξωτερική δύναμη για την ανάμειξη λάσπης-του νερού και ο ρυθμός αερισμού ελεγχόταν από μετρητή ροής αερίου. Η συγκέντρωση DO στην αερόβια δεξαμενή του αντιδραστήρα ελέγχεται στα 2~3 mg/L. η δευτερεύουσα δεξαμενή καθίζησης ήταν ένας κύλινδρος με όγκο εργασίας περίπου 40 L. ο χρόνος κατακράτησης λάσπης (SRT) ήταν 40 ημέρες και ο λόγος αναρροής λάσπης ήταν 50%. Ο αντιδραστήρας λειτούργησε για συνολικά 263 ημέρες (διαιρούμενος σε 6 στάδια λειτουργίας) και πληρωτικά πολυαιθυλενίου προστέθηκαν στην ανοξική δεξαμενή ξεκινώντας από την 159η ημέρα για να λειτουργήσει στη λειτουργία AM-ΑΑΟ. Οι ειδικές συνθήκες λειτουργίας φαίνονται στον Πίνακα 1.

(Εικόνα 1 Σχηματικό διάγραμμα του εξοπλισμού διεργασίας AM-ΑΑΟ: Το σχήμα περιλαμβάνει έναν κάδο εισαγωγής νερού, περισταλτική αντλία, αναερόβια δεξαμενή, ανοξική δεξαμενή, αερόβια δεξαμενή, δεξαμενή καθίζησης, κάδο εξόδου νερού, καθώς και εσωτερική παλινδρόμηση, αγωγούς αναρροής λάσπης και βαλβίδες αποστράγγισης)

Πίνακας 1 Τύπος συστήματος διεργασίας και παράμετροι λειτουργίας

1.2 Ποιότητα ενοφθαλμισμένης ιλύος και εισερχόμενου νερού

Η ενοφθαλμισμένη ιλύς σε αυτό το πείραμα ελήφθη από την περίσσεια ιλύος που εκκενώθηκε από τη δεξαμενή δευτερεύουσας καθίζησης μιας μονάδας επεξεργασίας λυμάτων. Μετά τον ενοφθαλμισμό, η συγκέντρωση ιλύος (MLSS) στον αντιδραστήρα ήταν 2,3 g/L και τα πτητικά στερεά της ιλύος (MLVSS) ήταν 2,1 g/L.

Η εισροή του αντιδραστήρα ήταν τα πραγματικά οικιακά λύματα από εστιατόρια, τα οποία προστέθηκαν στον αντιδραστήρα μετά από φιλτράρισμα ακαθαρσιών μέσω φίλτρου. Οι ρύποι του περιελάμβαναν NH4+-N (35.0456,54 mg/L), ΝΟ2--Ν (00,42 mg/L), NO3--N (00,05 mg/L), COD (362,1605,1 mg/L) και PO43--P (1~5,08 mg/L).

1.3 Στοιχεία ανίχνευσης και μέθοδοι ανάλυσης

1.3.1 Μέθοδοι ανίχνευσης ρουτίνας

Συλλέχθηκαν δείγματα λάσπης-από την εισροή, αναερόβια δεξαμενή, ανοξική δεξαμενή, αερόβια δεξαμενή, δεξαμενή καθίζησης και εκροή και διηθήθηκαν με διηθητικό χαρτί 0,45 μm. Το NH4+-N προσδιορίστηκε με φασματοφωτόμετρο Nessler. Το ΝΟ2--Ν προσδιορίστηκε με φωτομετρία Ν-(1-ναφθυλ) αιθυλενοδιαμίνης. Το NO3--N προσδιορίστηκε με υπεριώδη φασματοφωτομετρία. Το COD προσδιορίστηκε από τον ταχύ ανιχνευτή πολλαπλών παραμέτρων COD Lianhua 5B-3A. Το pH/DO και η θερμοκρασία προσδιορίστηκαν με ανιχνευτή WTW Multi3620. Το MLSS προσδιορίστηκε με βαρυμετρική μέθοδο. Το MLVSS προσδιορίστηκε με τη μέθοδο απώλειας βάρους με καύση καύσης σιγαστήρα [7].

1.3.2 Εκχύλιση και Ανίχνευση Εξωκυτταρικών Πολυμερών Ουσιών

Οι εξωκυτταρικές πολυμερείς ουσίες (EPS) θεωρούνται ότι αποτελούνται από πολυσακχαρίτες (PS), πρωτεΐνες (PN) και χουμικά οξέα (HA). Τρεις τύποι EPS, δηλαδή διαλυτές εξωκυτταρικές πολυμερείς ουσίες (S-EPS), χαλαρά συνδεδεμένες εξωκυτταρικές πολυμερείς ουσίες (LB-EPS) και στενά συνδεδεμένες εξωκυτταρικές πολυμερείς ουσίες (TB-EPS), διαχωρίστηκαν και εκχυλίστηκαν. Η μέθοδος προσδιορισμού του PS ήταν η μέθοδος θειικού οξέος-ανθρόνης και οι μέθοδοι προσδιορισμού του PN και του HA τροποποιήθηκαν με τη μέθοδο Folin-Lowry [7].

1.3.3 Μέθοδος Υπολογισμού του Ρυθμού Απομάκρυνσης Ρύπων

Ο ρυθμός αφαίρεσης ρύπων (SRE) χρησιμοποιήθηκε για τον χαρακτηρισμό της συνολικής απομάκρυνσης ρύπων του συστήματος διεργασίας AM-AAO. Μεταξύ αυτών, το Sinf και το Seff είναι οι συγκεντρώσεις ρύπων της εισροής και της εκροής, αντίστοιχα, οι οποίες μπορούν να αντιπροσωπεύουν τις συγκεντρώσεις μάζας ρύπων όπως NH4⁺-N, NO2--N, NO₃-{{{4}POent the{5}N, COD, και και απόβλητο, mg/L.

1.3.4 Μέθοδος Αλληλουχίας Υψηλής-Διακίνησης

Χρησιμοποιήθηκε μέθοδος αλληλουχίας υψηλής απόδοσης Illumina-. Δείγματα λάσπης από την αναερόβια δεξαμενή, την ανοξική δεξαμενή και την αερόβια δεξαμενή κατά τις ημέρες 1, 110, 194 και 237 συλλέχθηκαν και ονομάστηκαν ως ομάδα D01 (D01_A1, D01_A2, D01_O), ομάδα D110 (D110_A1, D111_A91_A2, D111_A2, D111_A2,D ομάδα D194_A2, D194_O) και ομάδα D237 (D237_A1, D237_A2, D237_O), αντίστοιχα. Δείγματα ιλύος βιοφίλμ τις ημέρες 194 και 237 συλλέχθηκαν και ονομάστηκαν M194 και M237, αντίστοιχα. Συνολικά 14 δείγματα λάσπης αναλύθηκαν για αλλαγές σε μικροβιακές κοινότητες. Το DNA εξήχθη χρησιμοποιώντας κιτ Fast DNA SPIN (MP Biomedicals, Santa Ana, CA, USA). Η περιοχή V3-V4 του βακτηριακού γονιδίου 16S rRNA ενισχύθηκε με εκκινητές 338F/806R. Η αλληλουχία των καθαρισμένων αμπλικονίων έγινε στην πλατφόρμα Illumina MiSeq PE300 (Illumina, ΗΠΑ) από την Shanghai Majorbio Biomedical Technology Co., Ltd. (Σαγκάη, Κίνα) [7].

2 Αποτελέσματα και συζήτηση

2.1 Μακροπρόθεσμες-Κανόνες αφαίρεσης ρύπων στις διαδικασίες AAO και AM-AAO

Η μακροπρόθεσμη-απομάκρυνση ρύπων κατά τη λειτουργία της διαδικασίας AAO συνεχούς- ροής (στάδια 13) και η διαδικασία AM-ΑΑΟ με προσθήκη αιωρούμενων πληρωτικών πολυαιθυλενίου (Στάδια 46) φαίνεται στο σχήμα 2.

Στο Στάδιο 1 (1~45 d), η ποσότητα απελευθέρωσης PO43--P (PRA) στην αναερόβια δεξαμενή, η ποσότητα πρόσληψης PO43--P στην ανοξική δεξαμενή (PUAA) και η ποσότητα PO43-{{5}P mg, η ποσότητα πρόσληψης P στο aerobic ήταν 6 mg (6 PUA). 14,22 mg, και 87,81 mg, αντίστοιχα, και η διαδικασία πρόσληψης φωσφόρου επιτεύχθηκε κυρίως στην αερόβια δεξαμενή. Οι ρυθμοί απομάκρυνσης του NH4+-N και του ολικού ανόργανου αζώτου (TIN) ήταν 92,85% και 86.37%, αντίστοιχα, διασφαλίζοντας το αποτέλεσμα απονιτροποίησης. Μετά από-λεπτό συντονισμό του αερισμού (DO=2~3 mg/L), το αποτέλεσμα αφαίρεσης NH4+-N αυξήθηκε στο 98,68%, και η συγκέντρωση TIN εκροής και ο ρυθμός απομάκρυνσης ήταν 1,75 mg/L και 95,75%, αντίστοιχα, υποδεικνύοντας ότι η διεργασία απομάκρυνσης και η σωστή προσαρμογή του DO συντελούν στη σωστή ρύθμιση. το αποτέλεσμα αφαίρεσης COD στην αναερόβια δεξαμενή εξασθενεί (91,60%). Επιπλέον, η λεπτή ρύθμιση του DO δεν είχε καμία επίδραση στην εκροή PO43--P, με μέσο όρο 0,47 mg/L, που είναι σύμφωνος με το συμπέρασμα των Yang Sijing et al. [8].

Στο Στάδιο 2 (46~120 d), μετά την προσαρμογή του HRT=8 h, η απόδοση αφαίρεσης COD παρουσίασε ελαφρές διακυμάνσεις. Οι μέγιστες τιμές των PRA, PUAA και PUAO έφτασαν τα 148,01 mg, 81,95 mg και 114,15 mg, υποδεικνύοντας ότι η αύξηση της ροής εισροής δεν επηρέασε την απομάκρυνση του φωσφόρου και διατήρησε υψηλή απόδοση αφαίρεσης NH4+-N και TIN. Την ημέρα 72, ο λόγος αναρροής υγρού νιτροποίησης αυξήθηκε σε 300% και 400%. Η αύξηση του λόγου παλινδρόμησης μείωσε το αποτέλεσμα αφαίρεσης του TIN, με ποσοστά αφαίρεσης 80,37% (300%) και 68,68% (400%), αντίστοιχα. Από την ημέρα 108 έως 120, η αναλογία αναρροής υγρού νιτροποίησης προσδιορίστηκε να είναι 250%. Η ποσότητα απομάκρυνσης COD στην αναερόβια δεξαμενή σε αναλογία αναρροής υγρού νιτροποίησης 250% (127,1 mg/L) ήταν υψηλότερη ή ίση με αυτή άλλων (86.2 mg/L, 124,7 mg/L και 128,0 mg/L για 200%, 300% και 400% αντίστοιχα). οι συγκεντρώσεις φωσφόρου εκροής που αντιστοιχούν σε διαφορετικές αναλογίες αναρροής ήταν 0,52 mg/L, 0,35 mg/L και 0,06 mg/L, υποδεικνύοντας ότι η αύξηση της αναλογίας αναρροής υγρού νιτροποίησης εντός ορισμένου εύρους μπορεί να προάγει την απομάκρυνση του φωσφόρου. Επιπλέον, η αναλογία παλινδρόμησης 250% είχε καλή απόδοση απονιτροποίησης, με ποσοστό αφαίρεσης TIN 86.86%.

Στο Στάδιο 3 (121~158 d), η αναλογία αναρροής υγρού νιτροποίησης καθορίστηκε στο 250%. Την ημέρα 131, η ροή εισροής αυξήθηκε στα 5 L/h, τα αποτελέσματα απομάκρυνσης COD και φωσφόρου μειώθηκαν και οι συγκεντρώσεις των εκροών ήταν 73,3 mg/L και 3,92 mg/L, αντίστοιχα, υποδεικνύοντας ότι η αύξηση της ροής εισροής είχε ως αποτέλεσμα την αποβολή περισσότερης COD χωρίς επεξεργασία. Επιπλέον, οι μέγιστοι ρυθμοί απομάκρυνσης του NH4+-N και του TIN ήταν 93,82% και 79,12%, αντίστοιχα, μεταξύ των οποίων το NO3--N έγινε ο κύριος ρύπος στα απόβλητα (4,70 mg/L). Την ημέρα 139, η ροή εισροής μειώθηκε στα 4 L/h, η COD εκροής και ο ρυθμός απομάκρυνσης ήταν 55,7 mg/L και 85,97%, αντίστοιχα, που ήταν υψηλότερη από την απόδοση αφαίρεσης άνθρακα σε HRT=5.6 h, υποδεικνύοντας ότι η μείωση της HRT μπορεί να οδηγήσει σε μείωση του αποτελέσματος αφαίρεσης COD. Επιπλέον, οι μέγιστοι ρυθμοί απομάκρυνσης του NH4+-N και του TIN ήταν 100% και 97,41%, υποδεικνύοντας ότι η προσαρμογή της HRT προώθησε τη νιτροποίηση και την απονιτροποίηση, αλλά η υπερβολικά σύντομη HRT μπορεί να οδηγήσει σε μείωση του αποτελέσματος απονιτροποίησης. Επομένως, όταν η HRT=7 h, αρκεί να προχωρήσουν πλήρως οι αντιδράσεις σε κάθε δεξαμενή και μια σημαντική αύξηση της HRT έχει μικρή προαγωγική επίδραση στο φαινόμενο της απονιτροποίησης.

Την ημέρα 159, 20% αιωρούμενα πληρωτικά πολυαιθυλενίου προστέθηκαν στην ανοξική δεξαμενή της διαδικασίας ΑΑΟ. Στο Στάδιο 4 (159~209 d), οι επιδόσεις αφαίρεσης COD και PO43--P βελτιώθηκαν. Ξεκινώντας από την ημέρα 172, η συγκέντρωση εισερχόμενου NH4+-N αυξήθηκε σε 64,17 mg/L (C/N=8.59), η εκροή COD και ο ρυθμός απομάκρυνσης ήταν 77,7 mg/L και 86.06%, αντίστοιχα. Ο λόγος μπορεί να είναι ότι το βιοφίλμ αναπτύχθηκε αργά και η ενεργοποιημένη ιλύς συνέβαλε κυρίως στην απομάκρυνση των περισσότερων COD. τα αιωρούμενα πληρωτικά αύξησαν το ποσοστό απομάκρυνσης PO43--P κατά 1,18%. Ωστόσο, η αύξηση του εισερχόμενου NH4+-N στην ανοξική δεξαμενή οδήγησε στην ανάγκη για περισσότερες πηγές άνθρακα για τη διαδικασία απονιτροποίησης του NO3--N, η οποία δεν ευνοούσε την απελευθέρωση και την πρόσληψη φωσφόρου των PAO. Ταυτόχρονα, αυτή η λειτουργία δεν μείωσε πλήρως το ΝΟ3--Ν και η ελάχιστη συγκέντρωση εκροής ήταν 7,30 mg/L. Την ημέρα 185, αλλάζοντας την HRT σε 5,6 ώρες, διαπιστώθηκε ότι το φαινόμενο αφαίρεσης COD κυμάνθηκε ελαφρά, με ποσοστό αφαίρεσης 86.05%· η συγκέντρωση PO43-{26}}P του εκρέοντος αυξήθηκε κατά 0,05 mg/L, συνοδευόμενη από αύξηση του PUAA (από 13,02 mg σε 18,90 mg), υποδεικνύοντας ότι η ιλύς και το βιοφίλμ ασκούσαν συνεργικά μια ορισμένη αποτελεσματικότητα απομάκρυνσης φωσφόρου. Επιπλέον, οι συγκεντρώσεις των εκροών NH4+-N, NO3--N και TIN ήταν 10,23 mg/L, 6,52 mg/L και 16,82 mg/L, αντιστοίχως, υποδεικνύοντας ότι η μείωση της HRT θα οδηγούσε σε μείωση των επιπτώσεων της απομάκρυνσης των N{3N4 ΑΦΜ. Την ημέρα 195, η HRT ρυθμίστηκε ξανά στις 7 ώρες και εκείνη τη στιγμή, η περιεκτικότητα σε ρύπους στα απόβλητα μειώθηκε και οι επιδόσεις αφαίρεσης αζώτου και φωσφόρου και αφαίρεσης οργανικής ύλης του συστήματος σταδιακά ανάκαμψαν.

Στο Στάδιο 5 (210~240 d), η συγκέντρωση εισερχόμενου NH4+-N αυξήθηκε στα 84,06 mg/L (C/N=6.28) και η ενεργοποιημένη ιλύς εξακολουθούσε να έχει την κύρια συμβολή στην απομάκρυνση της οργανικής ύλης. Η αύξηση του NH4+-N είχε μικρή επίδραση στην αφαίρεση COD. Το ποσοστό του COD που απορροφήθηκε στην αναερόβια δεξαμενή ήταν 68,02% και το μεγαλύτερο μέρος της οργανικής ύλης απορροφήθηκε από PAO στην αναερόβια δεξαμενή και συντέθηκε σε εσωτερικές πηγές άνθρακα (PHAs) και η αναερόβια απελευθέρωση φωσφόρου ολοκληρώθηκε πλήρως [9]. Το μέγιστο PRA ήταν 72,75 mg και το PUAA και το PUAO ήταν 35,82 mg/L και 48,20 mg/L, αντίστοιχα, αλλά η κύρια συμβολή στην πρόσληψη φωσφόρου εξακολουθούσε να προέρχεται από την αερόβια δεξαμενή. Την ημέρα 221, η αναλογία πλήρωσης αυξήθηκε στο 30%, και οι συγκεντρώσεις ΝΗ4+-Ν και ΤΙΝ του εκρέοντος μειώθηκαν κατά 4,49 mg/L και 5,16 mg/L, αντίστοιχα. Μεταξύ αυτών, το NH4+-N και το NO3--N αντιπροσώπευαν το 70,11% και το 28,75% του TIN εκροής, αντίστοιχα. Την ημέρα 231, η εισερχόμενη συγκέντρωση NH4+-Ν ρυθμίστηκε στα 66,34 mg/L και η απόδοση απομάκρυνσης ρύπων του συστήματος ήταν βασικά σταθερή.

Στο Στάδιο 6 (241~263 d), η θερμοκρασία του αντιδραστήρα ρυθμίστηκε για να διερευνηθεί η επίδρασή της στην απομάκρυνση των ρύπων. Την ημέρα 241, η θερμοκρασία μειώθηκε στους 18 βαθμούς, ο ρυθμός αφαίρεσης COD μειώθηκε στο 84,37%, αλλά ο κανόνας αλλαγής COD δεν άλλαξε λόγω της μείωσης της θερμοκρασίας. Η αναλογία απομάκρυνσης στην αναερόβια δεξαμενή ήταν η υψηλότερη, 62,02%, η διαδικασία απονιτροποίησης απομάκρυνσης φωσφόρου στην ανοξική δεξαμενή κατανάλωνε 26,72% COD, η συγκέντρωση NO3--N στο απόβλητο της αερόβιας δεξαμενής ήταν 10,44 mg/L και 8 mg/L. NH4+-N παρέμεινε. Επιπλέον, το PRA επηρεάστηκε λιγότερο από τη θερμοκρασία, αλλά η απόδοση πρόσληψης φωσφόρου της ανοξικής δεξαμενής μειώθηκε, με PUAA μόνο 19,77 mg και ο φώσφορος αφαιρέθηκε κατά 3,94 mg/L στην αερόβια δεξαμενή. Τα περισσότερα ψυχόφιλα PAO πραγματοποίησαν αερόβια διαδικασία πρόσληψης φωσφόρου [10]. Όταν η θερμοκρασία μειώθηκε περαιτέρω στους 13 βαθμούς, οι ρυθμοί απομάκρυνσης του NH4+-N και του TIN μειώθηκαν κατά 6,38% και 6,25%, αντίστοιχα. Ταυτόχρονα, τα PUAA και PUAO μειώθηκαν κατά 7,77 mg και 15,00 mg αντίστοιχα, γεγονός που μπορεί να σχετίζεται με τη μείωση της μικροβιακής δραστηριότητας και της ικανότητας ανάπτυξης και μεταβολισμού που προκαλείται από τη μείωση της θερμοκρασίας. Ο Jin Yu [11] διαπίστωσε ότι όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από 14 βαθμούς, είναι δύσκολο να εγγυηθεί τη συγκέντρωση ρύπων από τα λύματα του συστήματος.

(Σχήμα 2 Αφαίρεση ρύπων στις διεργασίες AAO και AM-AAO κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας λειτουργίας: Συμπεριλαμβανομένου (γ) Καμπύλες συγκέντρωσης NH4⁺-N συγκέντρωσης και ταχύτητας αφαίρεσης που αλλάζουν με τις ημέρες λειτουργίας, (δ) Καμπύλες NOₓ-. είναι οι ημέρες λειτουργίας (0~260 d), και οι κάθετοι άξονες είναι ρ (NH4+-N)/(mg·L-1), ρ (NO3--N)/(mg·L-1), και ο ρυθμός αφαίρεσης/%, αντίστοιχα, κάθε στάδιο λειτουργίας σημειώνεται στις καμπύλες.

2.2 Κανόνες αλλαγής ρύπων σε τυπικούς κύκλους διεργασιών AAO και AM-AAO

Για περαιτέρω διερεύνηση του μηχανισμού απομάκρυνσης ρύπων των διεργασιών AAO και AM-ΑΑΟ, αναλύθηκαν οι μεταβολές της συγκέντρωσης ρύπων σε τυπικούς κύκλους διαφορετικών σταδίων λειτουργίας, όπως φαίνεται στο Σχήμα 3.

Την ημέρα 42 (Στάδιο 1), η διαδικασία ΑΑΟ είχε καλή απόδοση απονιτροποίησης και αφαίρεσης φωσφόρου. Ωστόσο, το COD υψηλής εισροής δεν βελτίωσε την απόδοση απελευθέρωσης φωσφόρου και το PRA ήταν 9,13 mg/L αυτή τη στιγμή. Επιπλέον, το NH4+-N καταναλώθηκε εκ των προτέρων κατά την είσοδο στην ανοξική δεξαμενή. Στη συνέχεια, η ανοξική δεξαμενή μείωσε το παραγόμενο NO3--N σε N2. Ωστόσο, η αερόβια δεξαμενή αφαίρεσε μόνο 3,52 mg/L NH4+-N, κάτι που μπορεί να οφείλεται στη μακρά HRT στο Στάδιο 1 που οδήγησε σε αύξηση του DO που επέστρεψε στην ανοξική δεξαμενή και το μεγαλύτερο μέρος του NH4+-N είχε ολοκληρώσει τη νιτροποίηση στην ανοξική δεξαμενή, με αποτέλεσμα να εισέλθει σε μια χαμηλή αερόβια δεξαμενή.

Την ημέρα 118 (Στάδιο 2), με τη μείωση της εισερχόμενης COD, οι επιδόσεις απελευθέρωσης φωσφόρου και απονιτροποίησης επιδεινώθηκαν. Η συγκέντρωση απελευθέρωσης φωσφόρου στην αναερόβια δεξαμενή ήταν 5,91 mg/L, και η συγκέντρωση NO3--N στο απόβλητο της αερόβιας δεξαμενής ήταν 8,20 mg/L. Η συγκέντρωση PO43--P στην ανοξική δεξαμενή μειώθηκε στα 2,78 mg/L, υποδεικνύοντας ότι η PO43--P αφαιρέθηκε στην ανοξική δεξαμενή. Επιπλέον, ο λόγος αναρροής υγρού νιτροποίησης καθορίστηκε στο 250% αυτή τη στιγμή. Σε σύγκριση με τις αναλογίες αναρροής 300% και 400%, οι επιδόσεις αφαίρεσης αζώτου και φωσφόρου και αφαίρεσης οργανικής ύλης της διεργασίας βελτιώθηκαν, υποδεικνύοντας ότι η αύξηση της παλινδρόμησης υγρού νιτροποίησης εντός ενός συγκεκριμένου εύρους μπορεί να ενισχύσει το αποτέλεσμα απομάκρυνσης ρύπων.

Την ημέρα 207 (Στάδιο 4), μετά την προσαρμογή του εισερχόμενου NH4+-N και HRT στη διαδικασία AM-AAO, το ποσοστό αφαίρεσης COD ήταν 86.15%; η αερόβια δεξαμενή αφαίρεσε 13,34 mg/L NH4+-N, η υπολειπόμενη συγκέντρωση TIN ήταν 7,51 mg/L και παρήχθη 4,39 mg/L NO3--N και το NO3--N έγινε το κυρίαρχο αποτέλεσμα. Δεν υπήρχε σημαντική διαφορά στη συνεισφορά στην απομάκρυνση του φωσφόρου μεταξύ της ανοξικής και της αερόβιας δεξαμενής. Επιπλέον, η αύξηση του εισερχόμενου NH4+-N δεν επηρέασε τη νιτροποίηση, αλλά η αύξηση της συγκέντρωσης εισερχόμενου TIN μείωσε την απόδοση απονιτροποίησης της διαδικασίας ΑΜ-ΑΑΟ, επηρεάζοντας έτσι την απομάκρυνση του TIN.

Την ημέρα 262 (Στάδιο 6), η θερμοκρασία του αντιδραστήρα ήταν 13 βαθμοί και ο ρυθμός απομάκρυνσης COD ήταν 83,67% αυτή τη στιγμή. Ταυτόχρονα, στην αναερόβια δεξαμενή απελευθερώθηκαν 6,95 mg/L φωσφόρου. 20,22 mg/L ΝΗ4+-Ν καταναλώθηκαν από την ανοξική δεξαμενή και πραγματοποιήθηκε απονιτροποίηση και η συγκέντρωση ΝΟ3--Ν στο απόβλητο της ανοξικής δεξαμενής ήταν 5,07 mg/L. η αερόβια δεξαμενή είχε απώλεια TIN 1,32 mg/L. ο ρυθμός απομάκρυνσης TIN ήταν 77,00% και το TIN εκροής περιείχε 11,24 mg/L NH4+-N, υποδεικνύοντας ότι η χαμηλή θερμοκρασία μείωσε τη δραστηριότητα των βακτηρίων νιτροποίησης και απονιτροποίησης, με αποτέλεσμα την ατελή απομάκρυνση των ρύπων στα λύματα. Επιπλέον, το PRA μειώθηκε στα 6,95 mg/L και οι επιδόσεις πρόσληψης φωσφόρου της ανοξικής δεξαμενής και της αερόβιας δεξαμενής μειώθηκαν σε 2,41 mg/L και 3,61 mg/L, αντίστοιχα, υποδεικνύοντας ότι η μείωση της θερμοκρασίας του αντιδραστήρα ανέστειλε την απόδοση απομάκρυνσης φωσφόρου του PAO και την υψηλή απόδοση της αναερόβιας ροής του RA, οδηγώντας σε υψηλή συγκέντρωση φωσφόρου.

(Εικόνα 3 Αλλαγές ρύπων σε τυπικούς κύκλους: Συμπεριλαμβανομένου (α) Ημέρα 42 της διαδικασίας AAO, (β) Ημέρα 118 της διαδικασίας AAO, (γ) Ημέρα 207 της διαδικασίας AM-ΑΑΟ, (δ) Καμπύλες αλλαγής συγκέντρωσης ρύπων την ημέρα 262 της AM-, η κάθετη είναι η διαδικασία συγκέντρωσης AAO. (mg/L) κάθε ρύπου (COD, NH4+-N, NO3--N, PO43--P))

2.3 Αλλαγές στη σύνθεση και το περιεχόμενο των εξωκυτταρικών πολυμερών ουσιών (EPS) στις διεργασίες AAO και AM-AAO

Κατά τη διάρκεια του πειράματος, προσδιορίστηκαν και αναλύθηκαν οι αλλαγές στη σύνθεση και το περιεχόμενο του EPS την ημέρα 101 (διαδικασία AAO) και την ημέρα 255 (AM-Διαδικασία AAO), όπως φαίνεται στο Σχήμα 4. Συνολικά, το συνολικό περιεχόμενο EPS τις ημέρες 101 και 255 μπορεί να αποδοθεί στην αύξηση της TB{{6}N του κύριου περιεχομένου EPS του λογαριασμού και TB-EPS; Την ημέρα 101, η συνολική περιεκτικότητα σε EPS στην αναερόβια δεξαμενή, στην ανοξική δεξαμενή και στην αερόβια δεξαμενή παρουσίασε αυξητική τάση (0,12 mg/gVSS, 0,29 mg/gVSS και 0,37 mg/gVSS, αντίστοιχα). μεταξύ αυτών, η περιεκτικότητα σε EPS αυξήθηκε σημαντικά κατά το στάδιο της νιτροποίησης, κάτι που μπορεί να οφείλεται στον ενεργό μεταβολισμό των εσωτερικών μικροοργανισμών όταν το σύστημα λειτουργούσε υπό συνθήκες υψηλής αναλογίας άνθρακα-προς-αζώτου (C/N=5.9) [12]. Ωστόσο, το TB-EPS έπαιξε θετικό ρόλο στον σχηματισμό κροκίδων λάσπης, ενώ το S-EPS και το LB-EPS είχαν αρνητικά αποτελέσματα [8]. Σε αυτό το πείραμα, τα περιεχόμενα των S-EPS και LB-EPS ήταν σχετικά χαμηλά, γεγονός που δημιούργησε συνθήκες για την ανάπτυξη της λάσπης. στο υβριδικό σύστημα μεμβράνης συνεχούς-ροής ιλύος-, ο ρόλος της κροκιδωτής λάσπης είναι αναντικατάστατος [2].

Επιπλέον, οι κανόνες αλλαγής του PN/PS σε διαφορετικά στρώματα λάσπης σε κάθε δεξαμενή αντίδρασης ήταν διαφορετικοί. Το PN σε κάθε δεξαμενή αντίδρασης ήταν πάντα υψηλότερο από το PS. Την 101η ημέρα, οι αναλογίες PN/PS σε S-EPS, LB-EPS και TB-EPS της λάσπης ήταν 0,06, 1,62 και 2,67, αντίστοιχα, ενώ την ημέρα 255, ήταν 0,03, 1,33, δείχνοντας ότι το ratio, 1,30 και N μια αυξητική τάση από το εξωτερικό στρώμα στο εσωτερικό στρώμα των κυψελών λάσπης. Ωστόσο, όταν η θερμοκρασία του αντιδραστήρα μειώθηκε στους 13 βαθμούς, η συνολική περιεκτικότητα σε EPS στις τρεις δεξαμενές παρουσίασε αυξητική τάση (0,28 mg/gVSS, 0,41 mg/gVSS και 0,63 mg/gVSS, αντίστοιχα). Ο λόγος μπορεί να είναι ότι μικροοργανισμοί που δεν μπορούσαν να προσαρμοστούν σε χαμηλή θερμοκρασία πέθαναν ή αυτολύθηκαν και αυτοί οι νεκροί μικροοργανισμοί απελευθέρωσαν EPS, οδηγώντας σε αύξηση της περιεκτικότητας EPS στη λάσπη ή χαμηλή θερμοκρασία προκάλεσαν ορισμένους ψυχόφιλους μικροοργανισμούς να εκκρίνουν περισσότερο EPS για να προσαρμοστούν στη μείωση της θερμοκρασίας στον αντιδραστήρα [13].

(Εικόνα 4 Αλλαγές στο περιεχόμενο και τη σύνθεση EPS την Ημέρα 101 (διαδικασία AAO) και την Ημέρα 255 (Διαδικασία AM-ΑΑΟ): Η αριστερή πλευρά είναι η διαδικασία AAO και η δεξιά πλευρά είναι η διαδικασία AM-ΑΑΟ. Ο οριζόντιος άξονας είναι η δεξαμενή αντίδρασης (τέλος αναερόβιας, τέλος ανοξικού, τέλος αερόβιου τύπου αριστερός και άκρος τύπου EPS (αριστερός) το περιεχόμενο EPS (mg·gVSS-1), και ο δεξιός κατακόρυφος άξονας είναι ο λόγος PN/PS Περιλαμβάνει ιστογράμματα του PN, PS και των συνολικών περιεχομένων EPS και ένα γραμμικό γράφημα του λόγου PN/PS.

2.4 Κανόνες μικροβιακής ποικιλότητας και δυναμικής διαδοχής του πληθυσμού της κοινότητας

Τα αποτελέσματα της αλληλουχίας υψηλής-απόδοσης έδειξαν ότι ο αριθμός των ακολουθιών των 14 δειγμάτων λάσπης ήταν 1.027.419 και ο αριθμός των αλληλουχιών OTU κάθε δείγματος φαίνεται στον Πίνακα 2. Η Κάλυψη των δειγμάτων ήταν πάνω από 0,995, υποδεικνύοντας ότι τα αποτελέσματα της αλληλουχίας είχαν υψηλή ακρίβεια. Η ομάδα D01 περιέγραψε την αρχική δομή της μικροβιακής κοινότητας, με υψηλό δείκτη Ace, υποδεικνύοντας ότι η ιλύς είχε υψηλό πλούτο μικροβιακών ειδών στην αρχή-του συστήματος. Με τη μετατροπή του συστήματος από AAO σε AM-Διαδικασία AAO, ο δείκτης Ace μειώθηκε και ο πλούτος της μικροβιακής κοινότητας στο σύστημα AM-AAO μειώθηκε. Επιπλέον, ο δείκτης Simpson μειώθηκε, υποδεικνύοντας ότι η ποικιλομορφία της μικροβιακής κοινότητας μειώθηκε. Σύμφωνα με την αλλαγή του δείκτη Ace, ο συνολικός αριθμός των ειδών στη μικροβιακή κοινότητα του βιοφίλμ της ανοξικής δεξαμενής παρουσίασε πτωτική τάση. Η μείωση του δείκτη Shannon απέδειξε ότι η ποικιλότητα της μικροβιακής κοινότητας στο βιοφίλμ μειώθηκε.

Πίνακας 2 Διακύμανση του δείκτη μικροβιακής ποικιλότητας

The main phyla with relative abundance >Το 10% στα 14 δείγματα αναλύθηκε (Εικόνα 5α). Οι κυρίαρχοι φυλές στην ομάδα D01 ήταν Actinobacteriota (25,76%32,90%), Πρωτεοβακτήρια (21,98%27,16%), Βακτηροειδή (15,50%18,36%) και Firmicutes (10,37%13,77%); ωστόσο, η σχετική αφθονία του Actinobacteriota (16,89%19,16%) και Firmicutes (3,83%6,52%) στην ομάδα D110 μειώθηκε και η σχετική αφθονία των Πρωτεοβακτηρίων αυξήθηκε (32,96%~40,75%). Στο σύστημα διεργασίας AM-AAO, το Actinobacteriota μειώθηκε γρήγορα, ακόμη και σε λιγότερο από 3% στην ομάδα D237, ενώ τα Proteobacteria (33,72%43,54%), Βακτηροειδή (17,40%24.19%), and Chloroflexi (12.46%~12.77%) have become the phyla with relatively high abundances. In addition, in sample M194, the phyla with relative abundance >Το 10% ήταν Proteobacteria (35,26%) και Bacteroidota (30,61%), υποδεικνύοντας ότι η δομή της μικροβιακής κοινότητας του βιοφίλμ ήταν παρόμοια με αυτή της ενεργοποιημένης ιλύος. Στο δείγμα M237, η σχετική αφθονία των Firmicutes μειώθηκε σε λιγότερο από 2%, και η αφθονία των Acidobacteriota (5,33%) αυξήθηκε.

By creating a heat map (Figure 5b), the 14 samples were compared at the genus level (relative abundance >3%). Βρέθηκε ότι τα κυρίαρχα γένη στην ομάδα D01 ήταν Candidatus_Microthrix (11,32%20,65%), norank_f__norank_o__norank_c__SJA-28 (3,97%6,36%), Trichococcus (6,99%9,95%) και Ornithinibacter (3,99%6,41%); Μετά τη λειτουργία του συστήματος στη διαδικασία AM-AAO, η σχετική αφθονία του Candidatus_Microthrix μειώθηκε απότομα στο 0,02% (ομάδα D237). ενώ το norank_f__norank_o__norank_c__SJA-28 παρουσίασε τάση αρχικά αυξητικής και μετά πτωτικής (ομάδα D237, 1,91%2,91%). Όταν η διαδικασία λειτουργούσε σταθερά, το Azospira έγινε ένα από τα σχετικά κυρίαρχα γένη (ομάδα D237, 7,37%18,41%). Επιπλέον, τα γένη βιοφίλμ ήταν βασικά παρόμοια με τη λάσπη και η σχετική αφθονία του norank_f__norank_o__Run-SP154 στο M194 και στο M237 ήταν 6,61%~7,66% και 7,43%, αντίστοιχα.

Επιλέχθηκαν για ανάλυση συνολικά 12 γένη και 1 οικογένεια-οξειδωτικών βακτηρίων αμμωνίας (AOB), νιτρωδών-οξειδωτικών βακτηρίων (NOB), οργανισμών που συσσωρεύουν γλυκογόνο (GAOs) και οργανισμών που συσσωρεύουν φώσφορο (PAOs) στο σύστημα (Πίνακας 3). Βρέθηκε ότι στην ομάδα D01, Nitrosomonas (0,02%0,03%), Ellin6067 (0,01%0,02%) και Nitrospira (0,04%0,07%) μπορεί να εξασφαλίσει την απόδοση οξείδωσης του NH4+-N. Η μείωση των Nitrosomonas και Nitrospira στην ομάδα D110 μπορεί να προκληθεί από την υψηλή αναλογία εσωτερικής παλινδρόμησης, αλλά το Ellin6067 (0,01%0,02%) δεν διαταράχθηκε. Στην ομάδα D194, το σύστημα λειτούργησε στη διαδικασία AM-AAO και η μείωση του HRT ξέπλυσε το NOB και κάποιο AOB. Η αύξηση του εισερχόμενου αζώτου αμμωνίας μπορεί να είναι ο λόγος για την αύξηση της σχετικής αφθονίας των παραπάνω τριών γενών στην ομάδα D237 (Εικόνα 5β). Επιπλέον, AOB (Nitrosomonas and Ellin6067, 0,03%0,07%) και NOB (Nitrospira, 0,01%0,02%) στο δείγμα M237 έδειξε μια ελαφρά αύξηση, υποδεικνύοντας ότι το βιοφίλμ βοήθησε το σύστημα λάσπης να επιτύχει τη διαδικασία απονιτροποίησης.

Υπήρχε ένα ευρύ φάσμα PAO στην ομάδα D01, συμπεριλαμβανομένων των Acinetobacter, Candidatus_Accumulibacter, Candidatus_Microthrix, Defluviimonas, Pseudomonas και Tetrasphaera. Οι αλλαγές του Candidatus_Microthrix (10,93%~11,88%) και των PAO με σχετική αφθονία<5% in group D110 may be the reasons for the decrease of PRA in Stage 2. In group D194, the relative abundances of Candidatus_Microthrix and Tetrasphaera decreased to 0.711,14 και 0,31%0,39% [14]. Στην ομάδα D237, το Candidatus_Microthrix είχε σχεδόν εξαλειφθεί (0,02%) και οι PAO που το αντικατέστησαν για να ασκήσουν λειτουργία αφαίρεσης φωσφόρου ήταν Defluviimonas (0,70%1,07%) και ο Δεχλωρομόνας (0,95%)1,06%); Επιπλέον, η οικογένεια Comamonadaceae έχει επίσης επιβεβαιωθεί ότι έχει απόδοση αφαίρεσης φωσφόρου [8] και η σχετική αφθονία των Comamonadaceae στην αναερόβια δεξαμενή ή στην ανοξική δεξαμενή ήταν σχετικά υψηλή, περίπου διπλάσια από αυτή της αερόβιας δεξαμενής. Επιπλέον, τα Candidatus_Competibacter και Defluviicoccus ήταν τα κυρίαρχα γένη των GAO σε όλα τα δείγματα, αλλά η αφθονία των δύο γενών στην ομάδα D01 ήταν<1%. In the remaining samples, the growth of Defluviicoccus lagged behind that of Candidatus_Competibacter. In group D237, the abundances of the two genera were 2.96%~3.89% and 0.54%~0.57%, respectively. GAOs are considered to compete with PAOs for organic matter, thereby causing the deterioration of biological phosphorus removal performance, but recent studies have found that GAOs can carry out endogenous denitrification to achieve denitrification (the average TIN removal rate was 83.08% when the system was stable) [7].

(Σχήμα 5 Σύνθεση μικροβιακής κοινότητας: (α) Διάγραμμα ράβδων σχετικής αφθονίας σε επίπεδο φυλής. Ο οριζόντιος άξονας είναι το δείγμα και ο κατακόρυφος άξονας είναι η σχετική αφθονία/%. Περιλαμβάνει κύρια φυλάκια όπως Actinobacteriota και Proteobacteria. (β) Θερμικός χάρτης σχετικής αφθονίας στο επίπεδο του γένους. Ο οριζόντιος άξονας είναι το δείγμα. το βάθος χρώματος υποδηλώνει το επίπεδο σχετικής αφθονίας)

Πίνακας 3 Αφθονία λειτουργικών ομάδων σε 14 βιολογικά δείγματα

3 Συμπεράσματα

Χρησιμοποιώντας τα πραγματικά λύματα ως αντικείμενο επεξεργασίας, βελτιστοποιήθηκαν οι συνθήκες λειτουργίας της διαδικασίας AM-AAO. Διαπιστώθηκε ότι όταν η διεργασία λειτουργούσε υπό συνθήκες HRT=7 h, θερμοκρασία περίπου 25 βαθμών, εσωτερική παλινδρόμηση=250%, SRT=40 d, παλινδρόμηση λάσπης=50%, και ρυθμό πλήρωσης ανοξικού δοχείου πλήρωσης=30%, το αποτέλεσμα αφαίρεσης ρύπων ήταν το καλύτερο. Ο μέγιστος ρυθμός απομάκρυνσης NH4+-N ήταν 98,57%. η συγκέντρωση ΝΟ3--Ν εκρέοντος, η συγκέντρωση PO43--Ρ, ο ρυθμός απομάκρυνσης TIN και ο ρυθμός απομάκρυνσης COD ήταν 6,64 mg/L, 0,42 mg/L, 83,08% και 86.16%, αντίστοιχα.

Η αναερόβια δεξαμενή πραγματοποίησε καλές διεργασίες αφαίρεσης οργανικής ύλης και απελευθέρωσης φωσφόρου, με 64,51% COD να αφαιρείται και 9,77 mg/L φωσφόρου να απελευθερώνεται ταυτόχρονα. η ανοξική δεξαμενή πραγματοποίησε καλές αντιδράσεις απονιτροποίησης απομάκρυνσης του φωσφόρου. η αερόβια δεξαμενή πραγματοποίησε διαδικασίες πλήρους νιτροποίησης και πρόσληψης φωσφόρου, με τον ρυθμό απομάκρυνσης NH4+-N και το PUAO να είναι 97,85% και 59,12 mg, αντίστοιχα.

Όταν η διαδικασία AM-AAO λειτουργούσε σταθερά, η αύξηση της AOB (Ellin6067 και Nitrosomonas, 0,02%~0,04% → 0,04%0,12%) και NOB (Nitrospira, 00.01% → 0.02%0,04%) εξασφάλισε την επαρκή πρόοδο της νιτροποίησης και ο ρυθμός απομάκρυνσης NH4+-N αυξήθηκε κατά 8,35%. GAO (Candidatus_Competibacter και Defluviicoccus, 1,31%1.61% → 3.49%Το 4,46%) κυριάρχησε στη διαδικασία ενδογενούς απονιτροποίησης. η ανάπτυξη των PAO (οικογένεια Defluviimonas, Dechloromonas και Comamonadaceae, 3,29%8,67% → 3,79%~9,35%) ήταν ο λόγος για τη διατήρηση της καλής απόδοσης αφαίρεσης φωσφόρου. Επιπλέον, η δομή της μικροβιακής κοινότητας του βιοφίλμ της ανοξικής δεξαμενής ήταν βασικά παρόμοια με αυτή της ενεργοποιημένης ιλύος, η οποία εγγυάται από κοινού την απόδοση απομάκρυνσης αζώτου και φωσφόρου του συστήματος.