随着我国污水排放标准日趋严格，传统工艺因能耗高、碳源利用率低等问题面临巨大挑战。AOA（厌氧-好氧-缺氧）工艺通过优化菌群结构与碳源利用路径，在同步脱氮除磷方面展现出显著优势，其核心是利用聚磷菌（PAOs）和聚糖菌（GAOs）的协同作用，实现“一碳两用”的深度脱氮与同步除磷。

AOA工艺各区涉及的微生物和反应原理如下：厌氧区的主要微生物包含PAOs、GAOs以及反硝化菌（DNB）。其中，PAOs能将外碳源转化为内碳源，生成聚羟基脂肪酸酯（PHAs），并完成磷的释放；DNB则利用有机物将部分NO3--N还原为N2，实现对部分氮元素的去除，同时完成了大部分COD的去除。好氧区的主要微生物有PAOs、氨氧化菌（AOB）、亚硝酸盐氧化菌（NOB）。此区域在PAOs的作用下，分解内源物质PHAs，使磷过量吸收并储存于污泥细胞内；剩余外碳源发生氧化反应，导致外碳源有所损失；而NH4+-N在AOB和NOB的作用下，经硝化反应转化为NO3--N。缺氧区的主要微生物为DNB、反硝化聚磷菌（DPAOs）、反硝化聚糖菌（DGAOs）。该区域的内源反硝化菌利用厌氧区存储的内碳源（如PHAs、Gly等）完成反硝化，实现氮的深度去除，且剩余的糖原和PHAs也可作为内源物质用于反硝化。AOA工艺实现了外碳源转化与内碳源储存，避免因为好氧区的氧化作用造成外碳源的损失。并且该工艺无硝化液回流，能够降低运行成本、减少控制难度。AOA工艺由于其不同分区，能够形成适宜微生物生长的良好环境，有助于功能微生物的生长与富集，实现多菌种的优势共存。

已有研究表明，AOA工艺对低碳氮比（C/N）污水中总无机氮（TIN）的去除率可达90%以上，出水TP可稳定低于0.5mg/L，且无需依赖化学除磷药剂，节能优势显著。现有研究对AOA工艺的参数优化主要集中在水力停留时间（HRT）、污泥减量及污泥回流比等方面。在工艺运行中，延长厌氧池HRT虽可促进聚磷菌释磷与内碳源（如PHAs）储存，但过长的HRT可能导致碳源过度消耗与菌群活性抑制。例如，福田水质净化厂的中试系统通过设置厌氧/好氧/缺氧区HRT比例为2∶2∶4，并结合双污泥回流（回流比为75%~100%），实现了出水总氮浓度低于2mg/L的极限脱氮效果。此外，Zhang等人提出的SDR-AOA工艺通过污泥双回流机制进一步强化了碳源分配效率。然而，这些研究尚未探索分段进水对系统污染物去除特性以及功能微生物富集状态的影响，并且对进水方式、缺氧池工作容积以及曝气量等重要运行参数的调控与系统内碳源储存效率之间的关系问题仍有待深入研究。

因此，在连续流AOA工艺中通过对进水方式、好氧池与缺氧池工作容积以及曝气量等关键参数的调控，开展了在AAOAA模式下运行的AOA系统处理城市污水的启动优化及微生物特性的研究，并对运行过程中污泥特性变化进行分析；除了监测长期污染物去除性能和分析典型周期中的各污染物变化外，还利用高通量测序技术分析微生物群落组成和变化，分析在不同条件下的氮磷去除性能，以期为AOA工艺的工程化应用提供理论依据。

1、材料与方法

1.1 试验装置与运行方式

连续流AOA反应器见图1，在水温为19~23℃条件下运行。装置由有效容积均为20L的AOA反应器和二沉池构成。AOA反应器沿水流方向依次划分为厌氧区、好氧区和缺氧区，并设置二沉池至厌氧区前端的污泥回流系统（R=100%）。好氧区DO浓度为1~3mg/L，生物反应器与二沉池HRT均为13.3h，除每日取样50mL外不主动排泥。

试验分5个阶段，在阶段Ⅰ和Ⅱ原水均进入首个厌氧池，流量为1.5L/h；在阶段Ⅲ～Ⅴ采用分段进水，Q1和Q2均为0.75L/h。具体运行参数见表1。

1.2 试验用水与接种污泥

试验采用模拟城市污水，NH4+-N浓度为42.2~53.1mg/L，阶段Ⅰ~Ⅱ的COD浓度为143.1~198.6mg/L、阶段Ⅲ~Ⅴ的COD浓度为337.1~390.5mg/L，PO43--P浓度为2.9~5.2mg/L，此外还加入MgSO4·7H2O（90mg/L）、CaCl2·2H2O（14mg/L）以及微量元素Ⅰ和Ⅱ各1mL/L。接种污泥取自青岛市某污水处理厂三期生化池，接种后MLSS和MLVSS分别为3350和2076mg/L。

1.3 分析方法

水样经0.45μm微孔滤膜预处理后，采用分光光度法测定NH₄⁺-N、NO₂⁻-N、NO₃⁻-N和PO₄³⁻-P浓度。污泥特性指标（SVI、MLSS和MLVSS）参照《水和废水监测分析方法》（第4版）进行检测。水质理化参数采用专业仪器测定：COD浓度使用联华5B3A型COD快速分析仪测定，pH采用便携式测定仪在线监测，温度通过数字传感器实时采集。

针对AOA工艺5个运行阶段的微生物群落演替分析，采用SoilDNAKit®（OmegaBio-tek，美国）提取污泥微生物总DNA，经NanoDrop2000分光光度计进行纯度检测（OD260/280=1.8~2.0）及浓度定量。使用引物338F和806R扩增细菌16SrRNA基因V3-V4区，扩增产物由美吉生物（上海）PE300平台进行测序。原始数据通过MajorbioI-Sanger云平台进行质控、可操作分类单元（OTUs）聚类及物种注释分析，覆盖率均达到97%以上。

2、结果与讨论

2.1 系统长期脱氮性能

在阶段Ⅰ，系统即展现出较好的氨氮去除能力，进水NH4+-N平均浓度为47.03mg/L，经厌氧-好氧-缺氧处理后降至0.43mg/L，去除率高达99.1%，表明AOA工艺具有较好的脱氮性能（见图2）。然而，出水NO3--N（15.46mg/L）和TIN（15.89mg/L）严重超标，且监测数据显示NH4+-N在厌氧池内异常转化为NO3--N，缺氧池内DO浓度达1.2~1.8mg/L（正常缺氧环境应低于0.5mg/L）。通过检测发现，好氧池末端DO浓度超过3.5mg/L，导致混合液进入缺氧池时携带过量的氧，破坏了反硝化所需的缺氧微环境，可见AAOOA工艺中溶解氧调控较为重要。

在阶段Ⅰ中，由于反应器内部有隔板，会使水流的流动方向发生改变，产生二次流动或局部涡流，从而引发返混问题。因此在阶段Ⅱ，针对反应器内部水流返混问题，在厌氧池与好氧池间增设外接导流管。改造后厌氧池内硝化产物浓度大幅下降，NH4+-N主要在好氧池完成硝化（出水浓度为0.35mg/L，去除率达99.2%）。然而，出水NO3--N（14.48mg/L）与TIN（14.84mg/L）仍维持高位，反硝化效率仅提升6.3%。进一步分析发现，缺氧池内C/N不足（<2）是限制因素，外碳源在厌氧区被聚磷菌优先消耗，导致反硝化菌群底物匮乏。

在阶段Ⅲ，将原水按1∶1比例分配至第一厌氧池和第二厌氧池，一方面使厌氧区碳源集中于释磷与发酵促进PHAs合成，另一方面确保缺氧区获得稳定内碳源储存量。该阶段NO3--N和TIN浓度分别降至8.84和9.25mg/L，较阶段Ⅱ分别下降了38.9%和37.6%。猜测原因可能是分段进水碳源分配有利于反硝化菌群进行高效脱氮。

在阶段Ⅳ，为进一步挖掘脱氮潜力，将反应器结构调整为AAOAA模式：好氧池容积缩减1/2，缺氧池容积扩大1倍。NH4+-N去除率稳定在98.1%以上（出水浓度为0.93mg/L），而NO3--N和TIN浓度分别降至4.57和5.50mg/L，增加缺氧区容积不仅延长了反硝化水力停留时间（从1.3h增至2.6h），更通过内源反硝化途径提升了脱氮效率。

在阶段Ⅴ，将好氧池曝气量从1L/min提升至1.25L/min，高曝气量下（DO浓度达2.5~3.0mg/L），污泥絮体内部形成氧浓度梯度，外层好氧环境完成NH4+-N硝化，内层缺氧微环境促进NO3--N反硝化。最终出水NO3--N和TIN浓度分别降至3.13和4.02mg/L，较阶段Ⅳ再降31.7%和26.9%。与王学文等人的研究进行对比可知，采用分段进水后的出水TIN浓度低于未采用分段进水方式的。可见，在采用分段进水以及增加缺氧池工作容积后，可以通过优化碳源分配路径以及促进内源反硝化来降低出水TIN浓度，从而提高脱氮效率。

2.2 系统长期除磷性能

在系统进水PO43--P平均浓度为4.02mg/L的条件下，实现了出水浓度为1.09mg/L的稳定控制，综合去除率达72.7%。进一步分析发现，磷去除特性与工艺调控策略高度相关。

在阶段Ⅰ~Ⅱ的连续流AAOOA模式下，系统磷释放量（PRA）与磷吸收量（PUA）的平均值分别为（3.89±0.20）和（6.68±0.01）mg/L，磷吸收/释放比（PUA/PRA）稳定在1.7~1.8，符合典型厌氧/好氧交替环境中PAOs的基础去除特性。

在阶段Ⅲ采用分段进水后，系统PRA与PUA分别跃升至10.93和10.13mg/L，PUA/PRA降至0.93。分段进水通过碳源再分配，有利于系统内碳源的储存，为缺氧段除磷提供充足能量。

在阶段Ⅳ~Ⅴ转变为AAOAA运行模式后，系统平均PRA稳定在10.35mg/L，而PUA显著提升至13.75mg/L，最终出水PO43--P浓度降至1mg/L以下。其中在阶段Ⅴ中，平均出水PO43--P浓度为0.72mg/L，出水最低浓度为0.25mg/L。在王学文等人的研究中，AOA工艺除磷效果较好，出水PO43--P浓度均值为0.13mg/L，除磷性能明显优于本试验。分析原因可能是由于其在AOA工艺中采用了污泥双回流技术，延长了缺氧池水力停留时间，强化了系统的反硝化除磷性能。

2.3 系统长期COD去除性能

该系统在COD去除方面展现出显著的稳定性和高效性，平均出水浓度为26.2mg/L，整体去除率达91.1%，且COD主要在厌氧段被去除。通过5个阶段不断优化工艺参数，强化了系统碳源分配机制与内碳源储存效能（见图3）。

在阶段Ⅰ，系统内碳源储存量（CODintra）均值仅为22.9mg/L（峰值为45.6mg/L），对应储存率（CODintra率）为37.9%。由于外接导流管的接入（阶段Ⅱ），CODintra均值提升至40.9mg/L，储存率提升至66.7%，证明充分混合反应可有效激活碳源利用潜力。引入分段进水技术（阶段Ⅲ）后，系统性能实现较大提升，通过多点进水，CODintra均值提高至151.6mg/L，储存率超过93.7%，且最高值达166.8mg/L和96.7%。在维持AAOAA模式下，通过曝气控制（阶段Ⅳ~Ⅴ），CODintra率从93.8%增长至97.3%，同步实现氨氮去除率>98%，揭示曝气调控可通过强化SND作用，促进微生物胞内储存物质（如PHAs）的合成代谢。研究表明，分段进水方式通过碳源的合理分配，可提高内碳源储存潜力，而曝气调控可额外获得小幅性能提升。此外，分段进水技术提高了碳源利用率并优化了微生物群落结构，提高了污染物去除效率，CODintra、CODintra率以及污染物去除效率明显高于巩秀珍的厌氧/好氧/缺氧SNiDPR-PED系统。可见，该调控策略为污水处理厂实现“提效降耗-低碳”三重目标提供了实施路径。

2.4 典型周期内污染物去除特性

为深入探究AOA系统的氮、磷去除机制，选取第11、34、85、124、151天5个典型运行周期进行污染物浓度动态对比分析，并同步监测CODintra及其转化率，结果如图4所示。COD的去除主要发生于厌氧池，第11天与第34天厌氧末COD已降至40mg/L，出水稳定在25~35mg/L。通过增设外接导流管，第11天至第34天CODintra及其转化率分别从20.89mg/L和33.7%变化至16.59mg/L和32.4%。但阶段Ⅰ至阶段Ⅱ，平均CODintra及其转化率分别从22.9mg/L和37.9%提高至40.9mg/L和66.7%，表明外接管可以有效促进内碳源储存。值得注意的是，阶段Ⅲ（第85天）采用分段进水技术后，CODintra及其转化率分别显著提升至154.1mg/L和93.6%，内碳源储存量较前两阶段增幅达6倍以上，证实分段进水可大幅强化内碳源储存能力。后续阶段通过提升曝气量（阶段Ⅴ），CODintra仍保持持续增长趋势。

各阶段缺氧池反硝化效率呈现显著差异：第11、34天出水NO3--N高达17.82、16.78mg/L，而第85、124和151天通过优化运行参数，出水NO3--N降至7.52、2.66、3.04mg/L，其中第85天出水NO3--N降幅达62.3%。值得注意的是，第11、34天缺氧池未形成有效反硝化，推测因好氧池高DO破坏缺氧环境所致。此外，第34天好氧池氮损失达到9.94mg/L，可能与该阶段SND作用增强有关。级A标准（阶段Ⅲ~Ⅴ）。同时，适度增加曝气量可促进硝化反应，但需谨防过度曝气引发的碳源过度消耗及DO扩散至缺氧区的问题，后续研究将重点关注DO梯度控制策略。

2.5 系统污泥特性变化

AOA工艺不同阶段的污泥特性如图5所示。在启动初期（0~10d），接种污泥呈现典型的低活性特征：SVI仅为68.65mL/g，污泥絮体结构致密，MLVSS/MLSS值为0.62，表明无机质含量占比高达38%。此阶段污泥沉降速率虽快，但微生物活性受限导致COD去除率仅为84.5%。而在传统活性污泥工艺中，污泥的SVI在100~150mL/g范围内，氮、磷去除效果最好，此时污泥的沉降性能和吸附性能均能够达到稳定平衡；活性污泥的MLVSS/MLSS值在0.75左右时，其活性较高，同时污泥絮体结构紧实，不易发生污泥膨胀现象。

经34d培养后，阶段Ⅱ的污泥特性发生显著转变：SVI提升至116.78mL/g并稳定在115~125mL/g区间，MLVSS/MLSS值升至0.66并在阶段Ⅴ时达到峰值0.81，表明污泥中无机成分显著降低，污泥活性处于较高水平。这也解释了阶段Ⅱ的脱氮除磷性能提高的原因。但同时沉降速率略微下降，对应COD去除率达到85.6%，证实污泥活性增强与处理效能的正相关性。值得注意的是，在阶段Ⅳ~Ⅴ，当好氧池DO浓度从1.8mg/L提升至2.5mg/L时，SVI降低了8.7%，且回落至105~110mL/g，表明系统污泥在保持较高活性的同时沉降性能也在改善。

污泥浓度分析显示，MLVSS、MLSS从初始的2076、3350mg/L分别持续增长至6681、8215mg/L，其中MLVSS增幅达222%，显著高于MLSS的145%增长率。这得益于AOA系统独特的功能分区环境：厌氧区更有利于聚磷菌富集，好氧区有利于硝化菌富集，而缺氧区则聚集着反硝化菌。这种功能菌群的富集不仅能提升污泥活性，更通过协同代谢作用增强系统脱氮除磷效能。不同功能分区可使污泥经历不同的环境条件，有利于污泥絮体结构的优化。在缺氧段和厌氧段，污泥絮体在微生物的作用下发生解体和再聚合，形成更大的絮体，提高了污泥的沉降性能。同时，分段进水还可以减少短流现象，保证了污泥在反应器内有足够的停留时间，充分与污染物接触，提高污泥的吸附和絮凝能力。综上所述，分段进水、增加缺氧池工作容积以及调整曝气量可显著改善污泥活性与沉降性能。

2.6 系统微生物群落变化分析

2.6.1 微生物群落多样性和丰富度的变化

对第11、34、85、124和151天的污泥样本（编号为P1~P5）进行高通量测序分析，共获得312124条有效序列，在97%相似度水平下划分为4594个OTUs。如表2所示，样本Coverage指数均大于0.99，表明测序深度已充分覆盖样本中绝大多数微生物物种。Alpha多样性分析显示，随着运行条件的改变，微生物群落呈现显著的动态演替特征，这为后续解析功能菌群与污染物去除效率的关系提供了重要依据。

Ace指数和Chao指数反映了反应器的物种丰富度。Ace指数由P1的982.6上升至P2的1300.4，同时Chao指数由964.4上升至1270.8。这表明在运行初期，该系统确实存在返混现象，导致微生物群落丰富度不高。在使用外接导流管后，功能分区更为明显，系统微生物群落丰富度提高。这说明AOA系统不同功能分区有利于微生物的增殖。比较P3和P4，Ace指数和Chao指数都再次上升，说明在调整AOA运行模式之后，系统微生物群落丰富度提高。而P5的Ace指数和Chao指数再次下降，说明提高曝气量后微生物群落丰富度下降。这表明AOA系统的微生物群落丰富度对于曝气量较为敏感。Shannon和Simpson指数代表了反应器内物种的多样性。相对于P1，P2的Shannon指数略微上升，而Simpson指数略微下降。这说明在使用外接导流管后，系统微生物种群有一个较为稳定的繁殖环境，不易受到外界的干扰，群落多样性保持稳定。P3的Shannon指数下降、Simpson指数上升，说明其多样性降低。其中P3的Simpson指数由0.046上升至0.225，意味着群落中的优势种更为突出，物种之间的差异变小。P4和P5的Shannon和Simpson指数相近，说明系统曝气量的轻微变化不会对微生物多样性造成太大影响。从Alpha多样性数据可以得出如下结论：功能分区可协同提升丰富度与多样性，而曝气调控主要影响菌群丰度。

2.6.2 功能微生物群落结构演替

不同污泥样本门与属水平的微生物组成见图6。

在P1~P5中，相对丰度>1%的共同优势菌门为7个，即：Pseudomonadota、Chloroflexota、Bacteroidota、Acidobacteriota、Patescibacteria、Bdellovibrionota、Ignavibacteriota。其中，Chloroflexota的相对丰度由P1的16.21%降至P5的2.32%，并在P3中达到最低值1.34%。Bacteroidota广泛存在于目前的污水处理系统中，具有生物降解、反硝化脱氮以及改善污泥沉降性能等关键作用。其相对丰度由P1的8.59%升高至P5的16.69%，这就解释了系统脱氮性能与沉降性能提高的原因。Actinomycetota相对丰度由P1的6.30%降至P5的0.32%。Ignavibacteriota能够辅助降解复杂有机物、增强系统稳定性，其相对丰度由P1的2.11%升高至P5的7.33%，并在P4中达到峰值7.83%。从P1到P5，Planctomycetota、Verrucomicrobiota、Myxococcota的相对丰度升高，由非优势菌门变为优势菌门。P5的Verrucomicrobiota相对丰度达到4.74%，远高于其他样本（<1%）。在P1~P5中Pseudomonadota始终为绝对优势菌门（相对丰度>45%），其优势地位贯穿阶段Ⅰ~Ⅴ。

由图6（b）可知，在P1、P2、P3中，unclassified_f__Xanthobacteraceae相对丰度占比为最高。但在改变运行模式后，P4、P5中Thiothrix成为占比最高的属。通过对功能菌的筛查，共发现两种AOB，分别是Ellin6067与966-1（见图7）。在P1中AOB相对丰度为0.86%，在P2中其相对丰度升高至1.28%，这说明增加外接导流管有利于脱氮功能菌的富集。但在P3、P4、P5中，其相对丰度有所下降，猜测可能原因是不同功能分区所导致。Nitrospira是一种典型的NOB，其相对丰度在5个样本中变化不大。Ferruginibacter、norank_f__PHOS-HE36、Terrimonas、Hyphomicrobium、Bradyrhizobium、Azospira是相对丰度较高的菌属，且均属于DNB。在P1~P3中，DNB相对丰度由7.48%升高至14.53%再到峰值16.24%；但在P4与P5中，其相对丰度有所下降且相差不大。其主要是由于norank_f__PHOS-HE36、Terrimonas、Hyphomicrobium三个菌属的相对丰度升高导致的，分别由1.83%、0.83%、0.76%增加至2.33%、3.55%、2.52%。以上功能菌相对丰度的增加，说明运行条件的调整符合相关功能菌的生长要求，且相对丰度提高与脱氮性能改善相一致。

同时还发现，Acinetobacter相对丰度从P1~P5一直呈升高趋势，由0.08%升至4.47%。Acinetobacter属于典型的PAOs，能将污水中的磷以聚磷酸盐的形式储存在细胞内，最终通过剩余污泥排放实现磷的去除。Denitratisoma具有反硝化能力，可在有氧或缺氧条件下，将硝态氮、亚硝态氮直接转化为气态氮，从而有效去除污水中的氮素。同时，Denitratisoma在厌氧条件下还可进行反硝化除磷，因此也被认为是一种DPAOs，其相对丰度在5个样本中差距不大。Candidatus_Competibacter属于典型的GAOs，在好氧条件下储存糖原，利用储存的糖原在厌氧条件下吸收碳源，并将碳源转化为PHAs储存起来，在好氧阶段再将PHAs氧化，为生长和糖原补充提供能量和碳源，其相对丰度也是呈现不断升高的趋势。但GAOs的过量增长会导致与PAOs竞争碳源，影响系统的除磷效率。

2.6.3 系统不同功能分区的微生物群落特征

为了探求不同功能分区的微生物群落有何区别，在阶段Ⅴ共采集5个污泥样本，分别来源于反应器AAOAA五个不同格室（编号为D1~D5）并进行高通量测序分析。所有样本的Coverage指数均大于0.998，表明测序深度已充分覆盖样本中绝大多数微生物物种，结果具有可靠性。Rank-Abundance曲线分析结果显示，D3与D4的曲线形状更为平缓，说明在这两个样本中微生物物种分布更为均匀；5个样本的丰富度相差不大，说明虽然采用了不同的功能分区，但物种丰富度并没有受到较大影响。

该系统中的主要优势菌门包括Proteobacteria、Bacteroidota、Acidobacteriota、Chloroflexi、Patescibacteria、Verrucomicrobiota、Planctomycetota，这7个门在每个样本中的相对丰度之和均超过93%，这与目前许多AOA工艺研究一致。在5个样本中Proteobacteria相对丰度都是最高的（>35%），它包含了大多数的反硝化细菌，能够保障系统高效脱氮和有机物去除。在5个样本中Bacteroidota的相对丰度为21.53%~24.22%，其主要是在有机物去除方面起到了主导作用。Elusimicrobiota在D3中的占比远高于其他样本，其相对丰度达到了3.63%，而其他样本均小于1%。5个样本在门水平上具有高度相似性，说明不同功能分区并不会对微生物群落结构造成太大影响。

5个样本中相对丰度最高的两个菌属相同，分别为Thiothrix（7.70%、8.01%、6.36%、8.41%和7.40%）与norank_f__LD-RB-34（4.65%、5.85%、4.81%、5.56%和5.32%）。选取5个样本中的功能菌属进行分析，结果见表3。可见，5个样本的功能菌相对丰度占比具有较高的相似性，其原因可能是不同功能分区的活性污泥相互流动。部分功能菌相对丰度具有差异性，可能是曝气量不同所致。

进一步分析5个样本中AOB、NOB、PAOs、GAOs等21个功能菌属。该系统中检测到AOB和NOB相对丰度分别为1.17%~1.66%和0.45%~0.64%。其中，AOB包括Nitrosomonas、966-1和Ellin6067，NOB主要是Nitrospira。同时还检出多种DNB菌属，包括Hyphomicrobium、norank_f__PHOS-HE36、Terrimonas、Azospira、Ignavibacterium、Bradyrhizobium、Bdellovibrio、Ferruginibacter、Mycobacterium、Mesorhizobium、Haliangium、Acidovorax，其相对丰度在D3中最低（14.75%），在D4中最高（16.85%）。多种功能菌相互作用，保证了系统具有高效且稳定的脱氮性能。

在系统中，还可以明显观察到典型的厌氧释磷和好氧吸磷现象。5个样本中检出多种不同的PAOs与DPAOs。Acinetobacter和Defluviimonas属于典型的PAOs。Denitratisoma在厌氧条件下可进行反硝化除磷，被认为是一种DPAOs，相对丰度维持在0.72%左右。证明该系统有足够的PAOs可以在厌氧阶段积累PHAs，用于好氧磷吸收或反硝化除磷。尽管系统获得了一定的氮、磷去除性能，但PAOs并没有高度富集，可能的原因是运行条件需要进一步优化，如调整C/N、延长水力停留时间等。5个样本中检出的GAOs有Candidatus_Competibacter和Defluviicoccus，相对丰度分别为1.78%~2.33%和0.23%~0.42%。Candidatus_Competibacter是一种典型的GAOs，在该系统中负责将硝酸盐还原为亚硝酸盐。同时，它也被认为是一种具有反硝化作用的DGAOs，猜测该系统的反硝化效果可能受此影响。总的来看，5个样本的功能菌相对丰度并没有太大差异，再次说明不同功能分区并不影响AOA系统内部微生物群落结构。

3、结论

①通过采用分段进水，并在AAOAA模式下运行AOA工艺，其性能稳定且能有效处理城市污水。通过增加缺氧池工作容积，使得最终出水的TIN浓度达到4.02mg/L，去除率高达91.53%；PO43--P浓度为0.72mg/L，去除率为83.10%。同时，系统内碳源储存量均值提升至155.47mg/L，储存效率提升至97.3%，从而有效增强了后置缺氧段的内源反硝化水平。

②运行初始污泥活性较低，SVI为68.65mL/g，无机质含量占比高达38%。经34d培养后，污泥特性发生显著转变，SVI值提升至116.78mL/g，并稳定在115~125mL/g区间，MLVSS/MLSS值升至0.66，系统污泥活性与沉降性能得到显著改善。

③微生物群落分析表明，Ellin6067与966-1等氨氧化菌相对丰度稳定，保障了系统硝化反应正常进行；而聚糖菌Candidatus_Competibacter相对丰度由0.66%升至2.22%；Terrimonas、Hyphomicrobium等反硝化菌相对丰度由7.80%升至14.06%，不仅证明了分段进水方式可以提高反硝化菌的相对丰度，而且解释了系统脱氮性能提高的原因。聚磷菌Acinetobacter相对丰度由0.08%提升至4.47%，反硝化聚磷菌Denitratisoma相对丰度由0.02%提高至0.77%，保证了系统除磷性能的稳定。