低温条件下主流厌氧氨氧化稳定性：瑞士EAWAG团队400天的研究成果

研究人员还对SBR一个周期的各种氮形态的浓度进行分析(如下图)，图中b说明了在曝气阶段异养反硝化的影响可以忽略。

总体来说，MBBR的脱氮速率在中温条件(20℃-30℃)下为47 mg/L/d ，低温(15℃)时为30  mg/L/d，这跟一般污水厂的脱氮速率典型值吻合。氨氮和总氮的去除率分别超过90%和70%，而且相当稳定。两个反应器的出水的总氮浓度均低于10mg/L，MBBR更是低至6mg/L，氨氮出水浓度则为2mg/L，COD出水在40mg/L。这些结果都是符合中国城镇污水的一级A标准的。

微量污染物方面，两个反应器的去除效果跟其他脱氮工艺相当，而且这个测试也反映了AB工艺里的A段吸附对微量污染物的转移作用相当有限。

增设的第三个MBBR反应器的结果显示，温度迅速降至11℃，并维持近一个月的时间，Anammox菌的活性快速下降，然后就几乎不能被检测出来。在有氧的情况下，加入的氨氮和亚硝态氮几乎完全转化为硝态氮。但温度一旦回升至15℃后，Anammox菌活性能在一周左右的时间后恢复到之前水平。

下图是微生物群落组成分析的结果。研究人员使用的16S  rRNA目标基因扩增子测序结果显示，对应的Anammox、AOB和NOB的菌种种属分别为Candidatus  Brocadia、Nitrosomonas和Nitrospira。可以看出，在Hybrid-MBBR反应器中，AOB菌比较平均地分布在了生物膜和悬浮污泥中。

而在定量分析上，研究人员使用了qFISH-CLSM激光共聚焦扫描显微镜技术，结果显示在两个反应器里，Anammox菌都占了生物膜微生物群落总量的15-16%。具体分布情况可参照下边彩图：

Anammox菌用紫红色标记;AOB菌则用白色标记;NOB菌为绿色标记;DAPI染色液为蓝色(右下角的刻度是20um)

结论与展望

上述的实验结果进一步有力地支持了主流厌氧氨氧化的可行性：系统能长期稳定运行，脱氮速率和效率以及对微量污染物的去除表现上都跟现有工艺相当，出水的COD、总氮和氨氮都满足排放标准。

下一步需要验证的就是它在中试规模下，还能否适应水力负荷和氮负荷的变化。另外一个有待解决的挑战就是在冬季温度长期低于10℃的条件下Anammox的活性骤降，这个问题在实际应用中应该如何应对?这也是诸如荷兰的CINIRELTA低温Anammox研究项目想要攻克的难题。

而在NOB菌的抑制方面，NOB菌活性在缺氧条件下(0.18mg/l)的MBBR系统中可以被稳定抑制;而在混合型MBBR (Hybrid  MBBR)中则需要适当控制悬浮污泥的比例变化，以防止亚硝态氮的氧化。值得注意的是，实验中所使用的混合型MBBR并不是严格意义上的IFAS复合固定膜活性工艺，有观点认为结合了生物膜和絮状悬浮污泥的系统理论上能更好地控制NOB菌的生长，因此这方面的问题还需要更多的实验来验证。

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