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发布：2026-06-05 07:12:11 · 事件：2026-06-05 07:12:11

点击蓝字 关注我们 作者介绍 ：刘智晓，工学博士，教授级高级工程师，现任中国市政工程华北设计研究总院有限公司首席专家、总工程师；中国建设科技集团专业总工程师。长期深耕城镇可持续排水系统构建与厂网实时调控、高效低耗污水处理工艺研发及工程落地应用等研究领域。

质量施工环保数据双碳设计

点击蓝字 关注我们 作者介绍 ：刘智晓，工学博士，教授级高级工程师，现任中国市政工程华北设计研究总院有限公司首席专家、总工程师；中国建设科技集团专业总工程师。长期深耕城镇可持续排水系统构建与厂网实时调控、高效低耗污水处理工艺研发及工程落地应用等研究领域。他在国内率先牵头开展侧流活性污泥发酵强化除磷脱氮工艺的理论研究与工程化落地，系统构建气候变化视角下城镇可持续排水系统架构及技术指标体系；国内较早提出以合流制溢流污染管控为核心的汛期城镇超量混合污水治理方案，提出雨季污水处理 “2Q策略”并实现工程化应用，系统界定城镇韧性排水系统“三大韧性” 内涵并给出建议实施策略，亦是国内最早提出依托碳源改向布局污水处理碳中和技术路线图的专家之一。从业三十余载，主持及参与数百项水务工程的方案规划、设计咨询、工程建设与运行优化；以第一作者发表学术论文 40 篇，多次获《中国给水排水》《给水排水》优秀论文特等奖、一等奖等重要荣誉；获授权国家发明专利 20 余项，在市政水务低碳化、智能化、韧性化等技术领域工程经验深厚。 摘要 ：近年来，绿色低碳污水生化处理工艺的研发与工程应用稳步推进，但无论是宏观反应器优化设计，还是微观微生物菌群结构的协同定向调控，业界对不同功能微生物种群间碳的高效摄取、存储与协同利用机制的认知仍存在不足，导致工艺设计与运行控制多依赖现象观测与经验总结，缺乏定量化表征支撑。借助现代微生物学技术，一方面新功能微生物不断被发现，传统生物除磷脱氮机理持续得到补充、修正与完善；另一方面，对不同功能微生物的生化代谢特征、活性污泥菌群间的共生 /共存协同关系、底物/产物转化规律的认知不断深化，脱氮除磷过程中功能微生物在不同环境下的碳摄取、存储、利用及代谢路径也被逐步揭示。本文梳理了活性污泥微生物细胞基质代谢机理的认知发展历程，提出未来低碳活性污泥工艺的核心路径：厌氧段实现碳高效储存，缺氧/好氧段实现内碳源（糖原、PHA 等）极致利用；剖析了碳源高效储存的关键影响因素，提出以厌氧段MLSS组分占比替代传统HRT的厌氧区设计修正方法；分析了发酵类聚磷菌的发现及PAOs三大“核心属”分类学修正的理论与工程意义；重新界定了聚糖菌GAO的功能价值，明确其在“PAO-GAO”功能协同体系与内碳源反硝化工艺中强化碳储存的必要性；探讨了内碳源反硝化工艺的效率与影响条件，以期为国内低碳依赖型污水生化处理工艺的研发与应用提供参考。 活性污泥工艺百余年发展历程，本质上是围绕进水碳、氮、磷等组分，在厌氧、缺氧、好氧等不同 ORP环境下，持续解析、调控功能微生物生化代谢过程的技术迭代过程。绿色低碳、高效集约、功能强化、韧性组合是未来污水生物处理技术的核心发展趋势。在污水生化处理体系中，碳既是需去除的主要污染物（致黑、致臭物质），也是功能微生物构建细胞结构、合成能量储存物质（PHA、糖原等）及完成生化代谢转化的核心基质。 在微观层面，近 30年来活性污泥对污水中 “碳” 的代谢利用认知，大致经历了3个典型阶段：（1）从污泥表观产率的定量化表征，到通过强化内源衰减实现污泥原位减量；（2）依托高负荷活性污泥“A 段”快速捕获进水COD，将碳源转向厌氧消化产沼实现能源化；（3）利用PAO、GAO在厌氧段高效摄取VFA并合成胞内碳储存物PHA，好氧段分解PHA复原糖原，在后缺氧段以糖原（或 PHA）为底物实现内碳源反硝化。 在宏观层面，内碳源驱动型反硝化工艺及过程优化控制技术日益成为国内外低碳污水生化处理领域工程应用热门选。但是，如何实现设计与运行控制从目前 “现象与经验拟合”迈向“微生物代谢机制驱动”，如何在工程设计参数选择及工艺过程调控上实现不同种群微生物之间对碳的高效摄取、存储与后续脱氮过程对内碳源的高效与极致利用，这是未来低碳型污水处理工艺应用必须解决的核心科学与工程问题。 0 1 碳的高效存储 1.1  微生物细胞基质代谢机理认知与发展 活性污泥工艺的迭代升级，始终依托于对微生物基质代谢机理的认知深化，是从现象规律总结、生化路径解析到工艺优化的全过程，也是从定性描述向定量表征不断迈进的过程。早在 1898年，法国微生物学家Émile Duclaux就在《微生物学教程》中系统描述了微生物细胞的基质代谢现象，证实酶的产生与特定基质直接相关，这一酶适应性的早期发现，为后续微生物代谢调控与酶诱导理论奠定了基础。活性污泥法诞生后的前40年，学界对其代谢机理的认知仍局限于 “微生物仅在存在外部有机物时消耗氧气”；直至1953年，Porges等在研究中发现：完全缺乏外部有机底物时，好氧活性污泥仍会持续耗氧，这一发现揭示了微生物内源呼吸与维持代谢的本质，为活性污泥动力学模型与曝气系统设计提供了核心理论支撑；1965年，Prit在前人研究基础上，通过试验验证正式提出“细胞维持”概念。 半个多世纪以来，科学家一直持续研究不同种类活性污泥微生物 “生长-代谢-衰亡”生化过程，并试图精确表征进水不同COD组分在活性污泥系统中的“吸附-水解-吸收/存储-利用”过程机理、代谢途径与数学模型。“死亡-再生”模型（Dold  et al , 1980）的提出第一次让“内源”不再是黑箱衰减，而是物质循环过程，Dold等人将内源呼吸过程解构为“活细胞死亡-死亡细胞水解-可溶基质再生利用”的完整循环，明确区分了活性异养菌死亡细胞，提出活细胞通过死亡过程转化为非活性生物颗粒，进而经水解作用生成可溶基质，最终被剩余活细胞吸收利用实现再生，该模型核心思想被1987年提出的ASM1及1995年的ASM2所采纳，推动内源呼吸模型从经验拟合向过程模拟的跨越。 随着微生物生理代谢研究的深入， Gujer等（1999）针对ASM1、ASM2基于 “死亡-再生” 机制建模与实际代谢不符的问题，在ASM3框架中系统构建了微生物内源呼吸模型，并引入有机基质胞内贮藏过程，明确易生物降解基质优先被异养菌吸收，以糖原、PHB等胞内产物形式储存；同时指出内源呼吸的核心是细胞氧化自身胞内储存物，细胞死亡仅为次要途径。同年，van Loosdrecht与 Henze合作发文，系统界定了维持代谢、内源呼吸、细胞裂解、衰减、捕食等内源相关过程的内涵与差异，明确维持代谢是微生物维持基本生命活动的必需能量消耗，内源呼吸是底物匮乏时细胞氧化自身物质供能的适应性代谢过程。 图 1 活性污泥微生物代谢及生化反应动力学发展历程 综上，活性污泥微生物生化代谢机理与反应动力学的研究，始终与污水处理工艺研发、应用深度绑定。微观尺度代谢机理的解析，推动了宏观工艺技术的迭代升级；而污水生化处理工艺的革新，核心聚焦于进水碳源组分精细化开发、快速降解碳源（ rbCOD、VFAs）高效储存与极致利用，这也是未来低碳生化处理工艺的核心攻关方向。 1.2 碳源高效存储的影响因素 在进水碳源有限的情况下，如何考虑对进水碳源中可快速降解有机物 (RBCOD)进行足量快速摄取同时，并实现对可慢速降解有机物的高效水解，这是实现对进水有机物高效利用的关键和前提，然而，这个关键的核心问题在反应器的设计及运行控制过程环节往往不被重视甚至忽视，制约碳高效摄取、储存的主要的技术因素体现在： （ 1）厌氧污泥组分占比及停留时间过短。污水中COD组分特征(尤其是溶解性/可快速降解有机物SCOD、VFAs占比），直接决定厌氧过程碳储存功能微生物（PAO, GAO等）碳存储能力及效率。进水中VFA及rbCOD匮乏，叠加厌氧区容积不足导致颗粒性慢速降解COD（X SP ）无法有效水解产 rbCOD，双重因素叠加可能会削弱甚至直接阻断强化生物除磷（EBPR）过程。为实现稳定的EBPR，进水rbCOD/P至少为18，VFAs/P比不能低于8。对于城市污水处理厂进水COD≤400mg/L的实际情况，为获得足量的rbCOD及VFA，要促进进水X SP 及回流污泥（ RAS）的水解过程，厌氧污泥组分（F AN ）在总污泥组分中的占比应该在 20%～25%，厌氧池容占比过小也不能刺激PAOs的生长与增殖，厌氧池停留时间需要足够长到可以进行有效的发酵并使产生的VFAs被摄取，才能达到最佳的生物除磷效果；我们国家多数污水处理厂F AN 占比不足 12%，现行室外排水设计标准中厌氧池HRT推荐值仅1.5～2.0h，在进水COD、VFAs普遍匮乏的条件下，厌氧段容积与HRT明显偏小，无法为PAO、DAPO、GAO等微生物提供稳定的碳储存环境，难以合成PHA、糖原等内碳源，进而影响后续吸磷与内碳源反硝化效果。 （ 2）功能种群结构的单一性。传统聚磷菌（cPAOs）属于利用原水中或厌氧环境水解过程产生的VFAs合成PHA并进行厌氧释磷，属于VFA驱动型生物除磷，如 Ca. Accumulibacter  、 Candidatus Dechloromonas 这些 PAOs，它们往往在进水富含VFA的传统生物除磷工艺构型中占优势。 传统除磷脱氮工艺的厌氧区设计与运行，难以实现多类 PAOs的富集与共生，导致除磷效果不稳定。研究表明：充足的厌氧污泥组分可维持PAOs丰度，厌氧段控制 ORP≤-100mV（深度厌氧 ORP≤-300mV），能有效富集多类PAOs并激活其活性，提升除磷稳定性。但实际运行中，进水充氧跌水复氧、搅拌功率过高、回流污泥携带硝态氮等常导致厌氧环境难以达标，这也是我国多数污水厂生物除磷效果差、依赖化学除磷的核心原因。 未来提升生物除磷效率、实现低碳运行的关键：提高厌氧段 MLSS组分占比，营造深度厌氧生境，构建多样化PAOs共生体系，从而在低进水碳源条件下提升碳源利用率与脱氮除磷效率。 0 2 发酵型PAO发现、富集及对传统EBPR变革 21世纪初以来，一些具有发酵类功能的聚磷菌（fPAO s ），如 Tetrasphaera ， Phycicoccus, Ca. Phosphoribacter ,  Knoellia 等，在全球范围内污水处理厂被广泛检出，部分工况下甚至成为优势菌群 。 与 cPAOs不同的是，在厌氧环境下，fPAO s 并不依赖进水中的 VFA，也不合成PHA，而是能直接摄一些氨基酸、葡萄糖等大分子有机物就能进行发酵，如 Tetrasphaera elongata 厌氧环境下可直接吸收氨基酸在胞内储存合成游离性氨基酸等并释磷，厌氧储存的这部分胞内碳源可在后续好氧段作为碳源进行使用；同时，在厌氧条件下， fPAO s 能够通过发酵产生 VFAs，从而为EBPR系统中传统的PAOs提供额外的VFAs优质碳源，也就是说cPAO与fPAO可以构建起对底物协同顺次利用（Synergy substrate）及共生关系，进而提升EPBR过程效率及稳定性。 丹麦奥尔堡大学 Nielsen P.H.教授的领衔团队利用Raman-Fish技术对丹麦8座污水处理生物除磷工艺中不同PAO对除磷贡献度的研究表明， Tetrasphaera 具有与 Ca. Accumulibacter 具有相当的除磷贡献，甚至其中 6座污水处理厂中 Tetrasphaera 的除磷贡献度反而超过传统除磷菌 Ca. Accumulibacte ，为此， Nielsen教授提出：传统的以 Ca. Accumulibacter 生化代谢过程摄取进水 VFA合成PHA为生物除磷驱动力的经典BPR理论应该被修正。发酵类PAOs的发现与工程应用（S2EBPR、SSH 工艺），实现了EBPR从主流到侧流的技术革新，可摆脱对进水 VFA 的依赖、取消传统主流厌氧区也能完成除磷，这是对传统PAOs代谢 “教条”理论的重大补充甚至是修正。 近期生物除磷领域的另一重要突破，是聚磷菌分类学的重新定义。 Nielsen团队基于基因组水平宏转录组学，对PAOs核心属进行重新划分与修正：原 Tetrasphaera属拆分为Ca. Phosphoribacter（优势新属）、Ca. Lutibacillus；原Dechloromonas属更名为Azonexus。修正后PAOs分为三大核心属：Ca.Accumulibacter、Ca.Azonexus、Ca.Phosphoribacter，三者始终共存，且在碳源利用、电子受体利用方面存在明显生态位分化。 三大 PAOs的碳源利用偏好差异显著：Ca.Accumulibacter仅偏好乙酸盐等 VFAs，无法利用葡萄糖、蛋白质等大分子底物；Ca.Phosphoribacter可利用葡萄糖、氨基酸等大分子有机物；Azonexus可利用氨基酸，后两者碳源利用更具灵活性。实际污水厂中，Ca.Accumulibacter“仅能利用优质碳源”的特性使其在生态位竞争中易被压制，进水碳磷比失衡、预处理过度去除VFAs等问题，会进一步限制其生长。这种共生关系与代谢多样性证实：PAOs多样性微生物群落体系及协同共生是污水厂高效生物除磷的关键。因此，工程设计与运维中，精准匹配工艺设计、挖掘和利用进水不同碳源组分，是强化生物除磷的基础工作。 0 3 GAO功能作用的重新认知与应用 传统 EBPR 理论认为，PAO与GAO存在 VFA 底物竞争，GAO丰度升高会恶化除磷效果，因此经典工艺始终通过设计与运行手段压制GAO，力求降低其种群占比。但近年来的研究与工程实践，颠覆了这一传统认知：高丰度GAOs（如Competibacter、Defluviicoccus）并未对EBPR产生不利影响，甚至在S2EBPR工艺中GAOs/PAOs丰度比达30∶1时，系统仍稳定运行，出水正磷酸盐（OP）均值0.29mg/L，去除率达90%；低DO运行的同步硝化反硝化系统中，高丰度GAO也可实现高效反硝化脱氮。 因此， GAO在 EBNR 工艺中的生态位与功能价值需重新界定，而非片面否定。发挥GAO在厌氧段的碳储存能力，使其在后续低 DO/缺氧段利用胞内碳源完成深度脱氮，是未来GAO功能应用的核心方向。“PAOs-GAOs”共生关系的新认知，是活性污泥脱氮除磷理论的重要突破，或将引领下一代革新性工艺的研发。 0 4 内碳源极致利用 4.1 内源衰减及细胞水解过程： 早些年的研究视角往往关注活性污泥工艺的污泥产率与污泥减量化，因此内源过程（ endogenous process），包括细胞的外源衰减（external decay ）或 内源衰减（ internal decay）机制 及内源衰减速率被深入研究。外源衰减描述的是群落水平，一般是由细胞自身的溶胞（ lysis）或被捕食（predation）过程导致的细胞数量减少或细胞质的释放；内源衰减（ internal decay ）机制描述的是细胞水平，通常是细胞利用自身储存的内碳源（ PHA或糖原等）用于细胞维持。但是活性污泥的衰减（凋亡）过程非常复杂，在细胞裂解溶胞过程中，细胞质等简单组织迅速释放出来活性生物质被直接利用；尺寸较大或复杂的细胞组织，如细胞壁，变成颗粒状的细胞碎片，则可以通过慢速水解过程水解进而为活性微生物提供二次可利用的底物。近些年来，从对活性污泥内源衰减过程的研究转向强化BNR过程中胞内碳源（PHA、Gly等）的高效储存与后续内碳源驱动反硝化过程的利用，这无疑拓展了未来活性污泥工艺发展的新方向，尤其是基于内碳源深度脱氮耦合EBPR的新型BNR工艺近期在中国、美国等国家和地区得到开发、验证与快速推广应用，相信这些努力必将引领未来相当长的一个时期内绿色低碳污水生物处理技术的变革。 4.2 内碳源反硝化与效率： 内源衰减可与后缺氧反硝化过程深度耦合，后缺氧反硝化的内碳源，来自 PAO、GAO在厌氧段储存的PHA，或好氧段由PHA转化合成的糖原；Coats等人2011年利用SBR反应器通过时序周期安排采用“厌氧(AN)-好氧(AE)-缺氧(AX)”工况，研究结论显示内碳源反硝化的胞内驱动有机物是Gly，同时强调了进水VFAs对于实现厌氧过程PHA的合成及好氧段Gly合成的重要性，这是实现高效内碳源驱动型反硝化的物质基础。一般情况下，内碳源反硝化速率SNDRs一般可达到0.2～0.6 mg/（g·h） ； Bracklow等人研究结果显示， 后缺氧 内碳源驱动反硝化 SNDRs可达0.5～1.5 mg/（g·h） ，显然这个速率已经远超内源反硝化速率，这是内碳源极致利用的直接体现。 传统工艺设计构型和运行过程方法往往不利于实现内碳源反硝化，虽然考虑到设置厌氧段创造环境实现 PHA在PAOs的累积，但传统构型厌氧MLSS组分占比过低及好氧段过度曝气等限制和削弱了DPAOs和DGAOs这类功能菌的内碳源驱动型反硝化潜力，理想的反硝化工艺设计应考虑到除了要发挥传统异养反硝化菌的功能，还要考虑到其它不同生态和代谢特征微生物细胞在内碳源合成、存储和利用效率特征及其差异；虽然传统五段式BNR工艺第二缺盐段也能实现一定程度上的内碳源反硝化，但是问题在于第二缺氧区HRT(传统设计取值2～2.5h) 较短，加之前续好氧段HRT过长，内碳源被过度消耗，如果不加精细过程控制，到第二缺氧段内碳源可能也“所剩无几”。因此，后置内碳源驱动反硝化的核心环节和技术要点在于如何保证厌氧过程高效存储的内碳源不被前续工艺过度消耗、并“保质保量”地保留到后缺氧段用于反硝化过程，这是目前工程尺度上（设计与运行）面临的最大的不确定性和技术挑战。 当然，如果对传统工艺进行改进或优化运行模式，也会有效强化内碳源反硝化，进而节省外加碳源并进一步提升脱氮效率实现低碳运行，值得借鉴的典型案例是位于美国北卡罗来纳州达勒姆市的 NDWRF污水处理厂，NDWRF采用的就是五段式BNR工艺。近10年来，该厂分别两次通过工艺优化实现排放标准提升，但并未进行土建改造，最近一次采用优化运行措施后出水TN达到均值1.9mg/L目标。需要指出的是，该厂BNR工艺第二级缺氧区HRT为4h，这显著长于传统设计；并采用基于ABAC（基于在线氨氮实时曝气控制）控制低DO运行、在线MLSS监测实现SRT自动控制等措施，数据显示第二级缺氧段70% ～ 90%硝酸盐氮是通过内碳源反硝化过程去除。 图 2 “厌氧-好氧-缺氧”构型内碳源反硝化过程中内碳源转化规律 实际上，从前期已报道的研究数据上看，后缺氧反硝化内碳源主要还是 Gly主导，PHA往往在好氧段很快就会被消耗掉（见图2），PHA经过好氧过程分解后继续被保留到缺氧段作为内碳源的难度很大，或者存在不确定性；Vocks M.等人2004年提出的基于MBR为基础 “厌氧-好氧-缺氧” 构型的内碳源缺氧反硝化工艺 ， 实验证实后缺氧反硝化为 Gly而非PHA驱动，因为PHA在前续好氧段3 h以内就已被分解。虽然也有学者提出了PHA驱动型反硝化工艺及其技术框架，但是往往都是基于低DO运行等严苛过程控制。 综上，强化内碳源极致利用的核心要点：厌氧段充足的污泥组分占比是基础，好氧段曝气强度与 HRT 精准控制是关键。好氧段的曝气过程的强度与曝气持续时间会显著影响后续内碳源反硝化速率及PHA和Gly的过程转化特性，过长的好氧过程会加剧内碳源的衰减，这是一个需要动态调整过程。随着曝气持续时间的延长，SNDR逐渐降低，Bauhs等人通过批次实验研究了短曝气与长曝气过程对SDNR的影响，研究显示短曝气过程和长曝气过程的活性污泥的 内碳源反硝化平均 SDNR 分别为 0.35mg/（ g·h） 及 0.21mg/（ g·h） 。 曝气过程时长，对胞内 PHA/Gly的转化或生成过程有影响，转化或合成规律性存在差异；好氧过程初期PHA被分解后，好氧过程持续延长Gly也会被分解，细胞进入内源衰减及水解阶段，因此持留到缺氧段的内碳源可能就是残余胞内碳源或菌体水解产物了，必然导致内碳源反硝化效率的快速衰减； 此外，内碳源存储复合微生物种群结构的多样性、及反硝化过程使用不同的潜在有机物（ PHA、Gly及胞外多聚物等）的复杂性导致一些研究结果呈现差异，这在一些实际工程中被观察到。 4.3 PHA合成、利用与转化代谢模型与定量化表征： 在工程尺度上，基于实际进水水质特性下如何实现和强化厌氧环境高效碳储存，如何去定量表征或定量描述内碳源反硝化可以达到的效率，这在国内往往不被重视甚至被忽视；进一步，内碳源反硝化工艺的设计规程、和基于生化反应过程动力学且经过实际工程验证的工艺计算方法尚未建立，这是该工艺未来工程推进过程中面临的技术挑战。实际上，内碳源的储存、转化与利用过程非常复杂，尤其是涉及普通异养菌（ OHO）、PAO、GAO等不同功能菌群生化过程的复杂性。厌氧过程PHA的合成能力是影响后续好氧段Gly（Gly）生成、并在后缺氧段将Gly作为内碳源反硝化的关键，因为这直接涉及后缺氧反硝化段胞内Gly的浓度及反硝化的可利用性，也决定了后置缺氧反硝化的效率。然而，这个过程往往不被工程师所认知并重视。 关于 BPR过程基于生化反应动力学和化学计量学的结构化代谢模型定量化表征，这其中的核心问题是PHA利用途径过程中Gly和聚磷合成的逻辑“起点”。Smolders等人1995年提出将PHA的降解途径分解为生物量(biomass)增殖、糖原储存和聚磷储存三个独立且竞争的过程，并给出对应的三个反应速率。随着对PAO胞内生化过程知识持续不断的深入了解，有学者研究发现Smolders等人提出的PAO好氧环境下以特定速率消耗PHA产生或复原糖原与聚磷（polyP）的假设与实际情况并不相符；Smolders提出的模型结构被多次补充和修正。Murnleitner等人于1997年提出了好氧环境下PHA首先用于生物量（biomass）增殖，而 Gly和polyP的合成 则是基于在 “Biomass”的基础上进行建模，这样，Gly和 polyP 的合成速率是 Biomass产生速率的函数。但后来有学者研究认为，Murnleitner等人提出的代谢路径模型结构在建模过程中仍然面临较多的技术困难；同时，PAO利用PHA先进行生物量增殖、再进行糖原和聚磷生成的代谢路径导致模型在糖原合成阶段产生 “产氧” 假象也不符合逻辑。 为此， Houweling 等人（ 2009年）建议进一步修正代谢模型,给出了Murnleitner 等人（1997 年）研究方法的替代方案， 提出对PHA利用速率单独建模，PHA首先用于 Gly合成和poly-P生成 ，剩余 PHA再用于生物量合成与细胞维持，即Biomass增殖速率是PHA的利用速率减去Gly和polyP储存速率。 基于以上逻辑，从化学计量学（ stoichiometry）角度，可给出PAO厌氧/好氧代谢过程PHA厌氧合成、PHA好氧分解、Gly合成和polyP生成的量化模型结果。理论上，厌氧过程PAO摄取1mol乙酸可以合成1.33mol的PHA，而这部分PHA好氧过程有0.56mol用于生成糖原，0.54 mol参与聚磷的合成，0.34mol用于生物量的增殖，据此可以进行工程尺度上相关设计参数的选择及运行控制方面的核算。 0 5 结语 透过活性污泥工艺百余年的发展历程看，不同种类活性污泥微生物及其种间共生、竞争及协同规律一直在被逐渐挖掘与解析，环境条件及生境因子决定种群结构及演替规律。借助现代微生物学手段，从宏观到微观，从反应器反应动力学及活性污泥生化过程模型不断完善，到活性污泥微生物群之间的共存 /共生、与底物/产物协同利用关系，细胞水平层面的胞内有机物代谢、转化与利用机制不断深入揭示。未来活性污泥技术开发与工艺运行优化，愈来愈依赖从工程尺度上去精细构建生境条件实现对特征微生物菌群结构的定向调控。工程尺度上，反应器的设计、活性污泥运行过程优化控制，如何匹配微生物代谢规律，实现活性污泥对污水中快速降解有机物的高效摄取、储存及极致利用，这是未来绿色低碳生物处理工艺开发与应用无法回避的重大科学和工程技术问题。 内碳源驱动反硝化、发酵强化生物除磷、低 DO 运行等工艺，本质是提升厌氧段 MLSS 组分占比，强化碳源高效摄取，好氧或缺氧过程通过精细化过程调控实现内碳源精细管理与极致利用，这些工艺或方法适配传统污水厂的微改造需求，是 “双碳” 战略与城市更新背景下，城镇污水处理低碳化改造的优选技术方向。 编辑：丁彩娟 制作：文   凯 审核：李德强 微信号：CNWW1985 投稿咨询： 022-27835707 广告咨询： 022-27835639 发行咨询： 022-27835520 官方网站： www.cnww1985.com 联系邮箱： cnwater@vip.163.com 识别二维码 关注我们