新加坡再生水厂发现主流厌氧氨氧化和强化生物除磷共存现象

虽然该厂采用传统的分段进料设计为的是脱氮除磷，但却在好氧区观察到部分亚硝化以及在缺氧区发现厌氧氨氧化反应(Anammox)的发生。q-PCR测试显示其Anammox优势菌种为CandidatusBrocadiasp.40,与之前在荷兰代尔夫特理工大学培养的菌种相同。

强化生物除磷在新加坡的挑战

尽管此前PUB的团队就曾报告过樟宜再生水厂里有强化生物除磷（EBPR）和主流短程硝化厌氧氨氧化（PN/A）共存的现象，但并没有量化的结果和具体的分析。此前学术界的主流观点认为EBPR很难甚至不可能在气候温暖地区(25−30°C)发生，因为在热带地区聚糖菌(GAOs)和聚磷菌(PAOs)之间争夺挥发性脂肪酸(VFAs)的现象会加剧。

另外，据称更短的SRT，稳定持续的碳源供给（乙酸或丙酸）以及稍高的pH(7.0−8.0)，或者不同粒径的颗粒污泥的分离能促进PAOs在竞争中取得优势。但至今这个观点很少在大型污水厂得到验证，而有关在温暖地区的EBPR污水厂的报告也是这几年才开始积累起来。

在这样的背景之下，研究团队对樟宜再生水厂的主流PN/A中的EBPR进行了考察，内容包括原位工艺表现和动力学分析、异位特定活性测定和原理分析、微生物种群分析、EBPR对COD去除率的影响等

主要的目标有：

(i)认识EBPR的动力学和反应机理

(ii)通过碳平衡的分析理解EBPR和PN/A之间的潜在互动影响

(iii)探究将EBPR结合到主流PN/A的可能性，尤其是热带地区

研究结果

研究结果显示，原位EBPR的效率和异位测定的磷的释放和吸收的活性都高。磷的实际总去除率达88%。

▲初沉池出水的DiurnalVFA浓度变化以及第一缺氧区入口和最后一个好氧区出口的磷去除率采样情况

▲左图是樟宜再生水厂SFAS工艺不同阶段的磷的浓度。误差表示的是标准差。右图是SFAS工艺不同阶段的校正磷释出和吸收的浓度。ano.in是缺氧区入口，ano.out是缺氧区出口，ae.out是好氧区出口

▲磷酸释出和吸收的异位活性测定情况

上图显示当NO3-或NO2-耗完之后，缺氧区用初沉池出水的碳源作为电子供体时，PO4-P的吸收似乎也停止了。

上图显示当缺氧区用乙酸作为电子供体时，PO4-P的吸收和厌氧氨氧化同时发生。这意味着厌氧氨氧化(Anammox)和反硝化PAO（DPAO）的共存。但DPAO和Anammox之间对NO2-潜在的竞争关系有待进一步的调查研究。

上边四个小图显示PAO可以用NO2-和NO3-作为磷吸收的电子受体。下表汇总了缺氧区和好氧区的磷吸收和硝态氮和亚硝态氮的相对活性。

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