連續(xù)流好氧顆粒污泥形成影響因素及應用研究進展

汪 彪，姚 昕，劉紹根，2，周安瀾，戚功奇，劉 垟

（1.安徽建筑大學環(huán)境與能源工程學院，安徽合肥 230601；2.水污染控制與廢水資源化安徽省重點實驗室，安徽合肥 230601）

活性污泥法是我國污水處理廠（WWTP）對污廢水生物處理應用最廣泛的工藝。但該工藝存在占地面積大的問題，應用范圍受到限制。好氧顆粒污泥（AGS）是微生物在特定條件下相互聚合形成的結構緊湊、外形規(guī)則的微生物聚合體，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比更具優(yōu)勢，如占地面積小、沉降性能良好、生物量濃度高、耐有機負荷高且不易發(fā)生污泥膨脹等，有望取代運行百年的活性污泥法，是目前最具潛力的污廢水生物處理技術〔1-4〕。過去幾十年中的中試研究與實際應用案例主要集中在SBR反應器。但該反應器為間歇性進水排水，不能連續(xù)運行，曝氣時間長、能耗大，運行時間長會出現(xiàn)污泥解體，同時處理水量較少，不適于大規(guī)模污水處理工程應用〔5-6〕。相比之下，連續(xù)流反應器具有更簡單的操作控制系統(tǒng)，安裝成本低，同時其連續(xù)流動模式處理水量大、運行成本低，且目前大多數(shù)大型污水廠采用連續(xù)流工藝，對連續(xù)流狀態(tài)下的AGS研究具有重要的應用價值〔6-10〕。

國內外研究者已對連續(xù)流AGS的培養(yǎng)方法、形成過程、顆粒化影響因素、應用進行研究并取得一定成果。筆者對連續(xù)流AGS技術的發(fā)展現(xiàn)狀進行綜述與討論，并提出未來研究方向，以期為今后連續(xù)流AGS工藝的工程化應用與推廣提供一定理論基礎。

1 連續(xù)流好氧顆粒污泥的培養(yǎng)及形成

1.1 連續(xù)流好氧顆粒污泥培養(yǎng)

K.MISHIMA等〔11〕首次在連續(xù)流好氧升流式污泥床反應器（AUSB）中接種活性污泥成功培養(yǎng)出AGS，但運行條件極其苛刻，必須在純氧條件下運行，且培養(yǎng)出的顆粒污泥不具備脫氮除磷能力。研究者隨后對AGS的培養(yǎng)方法和形成機理進行研究，但未得出統(tǒng)一結論。AGS形成過程復雜、反應器構型差異及運行穩(wěn)定性限制了連續(xù)流AGS的進一步發(fā)展。連續(xù)流系統(tǒng)中AGS的培養(yǎng)條件如表1所示。

表1 不同類型連續(xù)流系統(tǒng)中好氧顆粒污泥的培養(yǎng)Table 1 Culture of aerobic granular sludge in different types of continuous flow systems

由表1可見，大部分研究采用人工配水進行AGS的培養(yǎng)，且接種污泥類型、實驗培養(yǎng)控制條件及反應器構型差別很大。值得注意的是，連續(xù)流AGS對進水基質有較高的有機物降解能力，可能是由于配水中的有機物容易被微生物吸收利用。

1.2 好氧顆粒污泥顆?；纬蛇^程

在連續(xù)流反應器中AGS的形成是一個復雜的傳質過程，與傳統(tǒng)AGS相比最主要的區(qū)別在于進水方式及反應器構造不同，但本質上AGS都是微生物在特定情況下發(fā)生的自凝聚。因此大多數(shù)情況下都基于SBR模型進行解釋，主要有胞外多聚物假說、絲狀菌假說、誘導核假說、自凝聚假說、金屬陽離子假說、信號分子假說、選擇壓驅動假說〔20-21〕。目前AGS培養(yǎng)形成機理中認可度較高的是Yu LIU等〔22〕提出的四步階段形成假說，如圖1所示。

圖1 好氧顆粒污泥的顆?；纬蛇^程Fig.1 Granulation formation of aerobic granular sludge

首先，微生物在重力或水流推動力等的作用力下相互接觸、碰撞形成聚合體；聚合體在物理、化學或生物作用力下使微生物發(fā)生相互吸附；微生物分泌胞外多聚物（EPS）產生生物凝膠作用，形成微生物聚集體；最后在水流剪切力作用下顆粒污泥的三維結構更加成熟穩(wěn)定，AGS形成。AGS階段形成假說綜合了多種假說的研究成果，考慮多種因素之間的作用效果，未限于單方面的實驗研究成果，但沒有解釋完整的AGS形成過程〔4〕。

2 主要影響因素

開發(fā)連續(xù)流生物反應器已成為好氧顆粒污泥研究的新趨勢，但在連續(xù)系統(tǒng)中很難獲得穩(wěn)定的好氧顆粒污泥〔7，23〕。以往的AGS參數(shù)優(yōu)化研究集中在SBR反應器中，因此有必要研究連續(xù)流反應器中好氧顆粒污泥形成主要影響因素，以確定最佳培養(yǎng)方法。影響好氧顆粒污泥形成及維持穩(wěn)定的關鍵影響因素有水力剪切力、HRT、微生物飽食-饑餓期、反應器的構型與運行方式等。

2.1 水力剪切力

在連續(xù)流AGS形成過程中，水力剪切力起到重要作用〔16〕。水力剪切力一方面可促進絮狀污泥相互碰撞進行凝聚，同時加速AGS中的微生物分泌大量EPS加速顆?；纬蛇M程，另一方面能夠吹脫顆粒污泥表面多余的絲狀菌，減少污泥發(fā)生膨脹的幾率〔24〕。侯典訓等〔25〕發(fā)現(xiàn)表面氣速（SUAV）為0.8 cm∕s時，連續(xù)運行條件下可形成AGS，平均粒徑在1～2 mm，對COD的去除率達到90%以上，連續(xù)水力剪切力對連續(xù)流中AGS的形成起到關鍵促進作用。Jiaheng ZHOU等〔26〕在一種改進的連續(xù)流反應器中提供較低的表面上流空氣速度，運行40 d后好氧造粒平均粒徑＞1 mm，沉降速度在40 m∕h，對COD和NH4+-N去除率分別約為96%、94%。該研究認為在連續(xù)流系統(tǒng)中，EPS對于維持固定化細胞群落的結構完整性起到至關重要的作用，而EPS的產生與剪切力密切相關。盡管該連續(xù)流系統(tǒng)具有很好的有機物降解能力，但這種改進的連續(xù)流裝置操作流程較復雜，不適于實際工程中的應用推廣。

綜上可見，水力剪切力主要影響AGS的穩(wěn)定性。在連續(xù)流中培養(yǎng)AGS，液體流動提供的推動力、顆粒之間的碰撞剪切和氣泡提供的剪切力是AGS形成的關鍵因素。

2.2 水力停留時間（HRT）

在連續(xù)流AGS反應器中，HRT很大程度決定顆粒污泥的穩(wěn)定性以及造粒能否成功，主要原因在于連續(xù)流反應器有內部沉降區(qū)時，HRT與基于沉降速度的選擇壓力直接相關。只有顆粒污泥的沉降速度大于水流上升速度時，顆粒污泥才會沉降并保留在反應器內。因此，HRT是實現(xiàn)泥水分離的關鍵控制因素。張雯等〔12〕研究了HRT對CSTR連續(xù)流反應器中AGS穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)HRT＞4 h時微生物生態(tài)結構系統(tǒng)保持穩(wěn)定的平衡；當HRT由4 h提高至15 h時反應器的硝化性能增強，而HRT減少會加速AGS的形成，并最終確定最佳HRT為8 h。魯磊等〔27〕在合建式連續(xù)流反應器中以實際生活污水為進水基質，研究HRT對AGS脫氮除磷與顆粒污泥穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)HRT對污泥硝化有影響，HRT為7.5 h時對有機物的去除率最高。李冬等〔10〕采用缺氧∕好氧兩級連續(xù)流系統(tǒng)，以實際生活污水為進水基質，研究曝氣強度和HRT對連續(xù)流AGS系統(tǒng)的影響，發(fā)現(xiàn)HRT對連續(xù)流系統(tǒng)的影響更大。Chunli WAN等〔8〕考察連續(xù)流好氧顆粒污泥床中HRT對部分硝化速率的影響，發(fā)現(xiàn)在HRT分別為7.2、12 h的2個反應器中氨氮和亞硝酸鹽的去除率均超過90%，HRT為2.4 h時反應器性能惡化，去除率較低，同時發(fā)現(xiàn)HRT對微生物群落也有顯著影響。

根據(jù)上述研究結果，可得出HRT是影響連續(xù)流系統(tǒng)運行穩(wěn)定和有機物降解率的重要因素。盡管也有報道指出在連續(xù)流系統(tǒng)中較低HRT能夠形成AGS，可能是由于過短的HRT會抑制懸浮微生物的生長，但根據(jù)水力選擇壓理論，HRT過短時會不可避免地造成接種污泥無法在相應時間內充分沉降而出現(xiàn)跑泥現(xiàn)象，使得沉降性能良好的絮狀污泥被沖出反應器，系統(tǒng)內污泥濃度降低，有機物降解率下降，難以聚集形成AGS。若選擇的HRT較長則可能導致污泥處于內源呼吸階段而降低污泥生長速度，因此需選擇和控制合適的HRT，以保障微生物的生長與繁殖。

2.3 微生物飽食-饑餓期

微生物以外部基質進行生長的階段稱為飽食期，以內部基質生長的階段則稱為饑餓期。傳統(tǒng)SBR反應器中基質濃度處于貧富交替的環(huán)境，表現(xiàn)為反應器運行剛開始處于基質豐富狀態(tài)，此時微生物迅速繁殖；隨著微生物的消耗，基質濃度開始降低并轉變?yōu)樨毞顟B(tài)。在這種飽食-饑餓交替的條件下微生物會分泌大量EPS，這些EPS保留在反應器內有利于顆粒的聚集吸附并加速顆粒污泥的形成。飽食-饑餓條件的交替會抑制絲狀微生物的繁殖，而有利于絮凝細菌的生長〔28〕。但連續(xù)流反應器培養(yǎng)AGS時很難創(chuàng)造這種飽食-饑餓期，主要是由于連續(xù)流系統(tǒng)的底物常被微生物消耗，因此整個進水基質濃度處于相對較低的底物濃度水平〔29〕。如何在連續(xù)流反應器中創(chuàng)造該條件成為技術難點。

S.F.CORSINO等〔7〕在連續(xù)流膜生物反應器中培養(yǎng)AGS并研究顆粒污泥的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)微生物飽食-饑餓期是維持連續(xù)流系統(tǒng)中AGS穩(wěn)定性的必須保證的關鍵因素。接種成熟AGS到反應器內，在連續(xù)流操作下顆粒污泥很快失去結構穩(wěn)定性，絲狀菌使污泥變得松散，不穩(wěn)定聚集體形成，通過間歇喂養(yǎng)后AGS的穩(wěn)定性顯著提高。Jiaheng ZHOU等〔26〕在改性連續(xù)流系統(tǒng)中采用塞流工藝，通過“從左到右”和“從右到左”的流動模式來創(chuàng)造飽食-饑餓期，成功實現(xiàn)了好氧造粒，其認為飽食-饑餓期對污泥顆?；鸬街匾饔?。同樣地，Yewei SUN等〔30〕設計了一種具有10個串聯(lián)擋板塞流生物反應器，可實現(xiàn)進水由高到低的底物濃度，提供飽食和饑餓階段，在連續(xù)流動中成功實現(xiàn)好氧造粒。J.H.TAY等〔31〕研究發(fā)現(xiàn)周期性的飽食-饑餓方式是顆粒污泥形成的關鍵因素。其認為飽食-饑餓期會引起微生物表面特性的變化，促進微生物聚集形成大的微生物聚集體，然后在水力剪切力條件下形成顆粒狀污泥。

微生物飽食-饑餓期在污泥顆?；^程中具有十分重要的作用，在連續(xù)流系統(tǒng)中實現(xiàn)微生物飽食-饑餓期成為好氧制粒及穩(wěn)定運行的關鍵。

2.4 反應器的構型及運行方式

近年來有研究報道了連續(xù)流AGS反應器的優(yōu)化和設計，但其結構和運行方式復雜且穩(wěn)定性差，設計思路也基于傳統(tǒng)培養(yǎng)AGS的關鍵因素進行設計，對于實際工程應用仍有挑戰(zhàn)性〔32-33〕。

牛姝等〔33〕以城市實際污水為進水基質接種絮狀污泥，采用逐級遞增負荷的運行方式在連續(xù)流氣提式好氧顆粒污泥流化床反應器（CAFB）中馴化培養(yǎng)AGS，反應器運行6 d可觀察到AGS形成；但運行32 d時大量絲狀菌生長繁殖發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，僅運行36 d反應器關閉。由此看出CAFB反應器雖然能基于三相分離器提供選擇壓力實現(xiàn)泥水分離和高剪切力驅動生物顆?？焖傩纬桑泊嬖谶\行不穩(wěn)定等問題。CAFB反應器示意圖如圖2所示，主要由升流區(qū)、降流區(qū)及氣液固三相分離區(qū)組成。升流區(qū)底部安裝曝氣裝置向升流區(qū)混合液提供水力剪切力，使升流區(qū)混合液向上流動，降流區(qū)混合液向下流動，且混合液流至反應器底部經過三相分離區(qū)時，曝氣氣體、污泥及液體在此處分離，氣體從裝置口溢出，上清液從出水口排出，污泥隨升流區(qū)至降流區(qū)的循環(huán)過程在降流區(qū)沉降并回流至升流區(qū)，混合液又自升流區(qū)—降流區(qū)—升流區(qū)循環(huán)流動。此類連續(xù)流反應器能夠造粒的關鍵在于以持續(xù)的液相剪切力代替SBR反應器的氣相剪切力強化顆?？焖倬奂?，同時基于三相分離器實現(xiàn)良好的泥水分離，避免造粒過程中污泥大量流失。

圖2 連續(xù)流氣提式好氧顆粒污泥流化床反應器Fig.2 Continuousflowairliftaerobicgranular sludgefluidized bed

賀鵬鵬〔34〕采用連續(xù)流網板反應器歷經30 d成功培養(yǎng)出平均粒徑為2.5 mm的AGS，發(fā)現(xiàn)連續(xù)流網板反應器可加快顆?；勰嘈纬刹⒕S持穩(wěn)定運行。反應器示意圖如圖3所示。原水從反應器底部進水，在水流和上升氣流作用下由好氧區(qū)進入?yún)捬鯀^(qū)，之后在重力作用下進入好氧及缺氧區(qū)，最后進入AGS形成與處理區(qū)。實現(xiàn)連續(xù)流AGS造粒的關鍵主要在于網板反應器能夠改善水力條件。網板為微生物的生長繁殖提供載體，在表面形成生物膜，隨著網孔面積的逐漸減小，水流穿過網板的速度增大，進而導致水流剪切力逐漸增加。在水力剪切力作用下生物膜破碎成微生物碎片，之后成為AGS核心，從而促使AGS形成。但運行到43 d時，AGS因絲狀菌過度生長出現(xiàn)解體現(xiàn)象，此后通過階梯式提升進水有機負荷可有效抑制絲狀菌膨脹。

圖3 連續(xù)流網板反應器Fig.3 Continuous flow stencil reactor

Jinte ZOU等〔13〕設計了一種雙區(qū)沉淀池，采用真實低強度城市廢水作為進水基質，以氣提回流污泥方式實現(xiàn)連續(xù)流AGS造粒，如圖4所示。原水從進水口進入到曝氣池，混合液在第一沉淀區(qū)和第二沉淀區(qū)進行污泥選擇和泥水分離。反應器運行時，沉降性能較好、密度較大的AGS在第一沉淀池得到有效沉降，并經氣提式回流系統(tǒng)完整保留在曝氣池內繼續(xù)生長，而沉降性能較差、密度較小的絮狀輕污泥則被選擇至第二沉淀區(qū)內進行泥水分離，從出水口排出。整個污泥經過雙區(qū)沉淀池“生長—選擇—生長”的循環(huán)，逐步實現(xiàn)污泥顆粒化。雙區(qū)沉淀池的污泥篩選機制為AGS的形成提供了需要的選擇壓，促進雙區(qū)沉淀池連續(xù)流反應器中AGS的顆?；?。同時，氣提式污泥回流系統(tǒng)很好地避免了傳統(tǒng)機械污泥回流泵對顆粒污泥結構穩(wěn)定性的破壞，通過設置外部沉淀池實現(xiàn)泥水分離，對于連續(xù)流反應器的設計和應用有重要參考價值。

反應器的運行方式對連續(xù)流系統(tǒng)培養(yǎng)AGS也有很大影響。張瑞環(huán)等〔35〕研究了進水運行模式對AGS污泥特性的影響，發(fā)現(xiàn)運行模式從序批式變?yōu)檫B續(xù)流時，污泥含量降低、沉降性能下降，優(yōu)勢種群也發(fā)生演替。明爐發(fā)〔36〕考察了連續(xù)流動態(tài)生物膜反應器（DMBR）中進水運行方式（間歇進水、連續(xù)進水）對AGS特性的影響，發(fā)現(xiàn)連續(xù)進水條件下絲狀菌生長旺盛，顆粒污泥結構出現(xiàn)松散；在有機物去除方面，間歇運行方式對TN和TP的去除率高于連續(xù)運行模式，但對于COD的去除2種運行模式相差不大。沈耀良等〔37〕在連續(xù)流完全混合反應器（CSTR）中培養(yǎng)AGS，發(fā)現(xiàn)不同進水方式下有機物的去除效果相差不大，但采用重力流進水方式時較早出現(xiàn)AGS，且運行效能高于恒定流進水方式。Shuai LI等〔38〕評估了時間與空間的間歇運作模式對同步硝化、反硝化和除磷連續(xù)流顆粒系統(tǒng)的影響。結果表明，在時間間歇運作模式下脫氮除磷的性能優(yōu)于空間間歇運作模式。

2.5 其他因素

影響連續(xù)流AGS顆粒化進程及穩(wěn)定性的因素很多，還包括有機負荷（OLR）、溶解氧濃度（DO）、接種污泥類型等。

OLR不僅可表征污水處理設施的處理能力，還是影響連續(xù)流AGS反應器穩(wěn)定性與顆粒污泥形成時間的重要運行參數(shù)之一〔23〕。低OLR下微生物生長緩慢，高OLR下微生物會快速生長繁殖，但過高的OLR不利于加速顆粒化進程。宋澤洋〔39〕考察了進水OLR對連續(xù)流AGS反應器的影響，發(fā)現(xiàn)反應器運行到40 d、進水COD增至1 600 mg∕L時，連續(xù)流系統(tǒng)會因絲狀菌膨脹而失去穩(wěn)定性，并認為該連續(xù)流反應器極限承受COD的負荷為4.51 kg∕（m3·d）。Bei LONG等〔40〕研究了AGS在循環(huán)好氧顆粒反應器（CAGR）中對OLR的耐受性，發(fā)現(xiàn)OLR＜15 kg∕（m3·d）時AGS能保持其結構穩(wěn)定性；OLR增至18 kg∕（m3·d）時AGS逐漸解體，最終導致系統(tǒng)崩潰；并從實驗中觀察到AGS解體主要歸因于顆粒內核的不穩(wěn)定。

DO是影響連續(xù)流系統(tǒng)中顆粒污泥穩(wěn)定性和粒徑的重要影響參數(shù)，一方面是因為DO可提供顆粒污泥中微生物生長繁殖所需的條件，另一方面DO對顆?；磻鬟\行性能、顆粒粒徑、脫氮效率、硝化能力、種群群落分布等都有一定影響〔41〕。在低DO條件下，AGS因粒徑較大、結構致密存在DO傳質限制，導致顆粒內部微生物死亡，最終出現(xiàn)AGS解體〔42〕，因此低DO可能會限制AGS的生長，進一步影響AGS結構及穩(wěn)定性。傳統(tǒng)SBR培養(yǎng)AGS的結果表明，較高的DO有利于好氧造粒，主要是因為高濃度DO會使菌膠團細菌與絲狀菌相互競爭，絲狀菌生長繁殖受到抑制。也有報道指出，DO＜2.5 mg∕L時傳統(tǒng)SBR反應器中不會出現(xiàn)AGS〔43〕，原因主要是較低DO下絲狀菌會大量繁殖，導致顆粒污泥解體。但Xiangjuan YUAN等〔41〕在低DO條件下（0.3～0.6 mg∕L）于連續(xù)流反應器中經過27 d成功培養(yǎng)出平均粒徑在2.5 mm的顆粒污泥。從經濟角度來看，高曝氣量會導致運行成本增加，這也是限制AGS技術實際應用的一個重要原因。

研究者培養(yǎng)連續(xù)流AGS的接種污泥一般為絮狀污泥、厭氧污泥、成熟AGS等。接種污泥類型主要影響連續(xù)流AGS顆粒化進程時間，但一定程度上也會影響顆粒污泥的理化性質。Xin XIN等〔44〕采用連續(xù)流反應器處理低碳氮比城市污水，接種反硝化細菌TN-14污泥，40 d后成功培養(yǎng)出平均粒徑在0.5～2.0 mm的棕黃色AGS。接種反硝化細菌TN-14污泥具有較高的合成胞外蛋白PN的能力，能進一步增加微生物分泌EPS的含量。對于接種微生物種類多的污泥，反應器開始運行階段能夠快速適應污廢水的生長條件，且培養(yǎng)出的AGS具有該微生物種類豐富的多樣性。

3 連續(xù)流好氧顆粒污泥的應用及技術差距

3.1 應用情況

連續(xù)流AGS技術在污廢水處理領域受到越來越廣泛的關注。一方面是因為連續(xù)流處理污廢水仍是我國絕大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠選擇的進水運行方式，另一方面，連續(xù)流AGS培養(yǎng)運行成本低、經濟效益高。目前連續(xù)流AGS技術已在多種實際污廢水中開展試驗研究，如氯化芐廢水、實際生活污水、黃連素廢水等，具體處理效果如表2所示。

表2 連續(xù)流好氧顆粒污泥在實際污廢水處理中的應用Table 2 Application of continuous flow aerobic granular sludge in actual wastewater treatment

由表2可見，在連續(xù)流反應器中成功培養(yǎng)AGS處理實際污廢水的應用報道目前尚處于中試水平。連續(xù)流AGS工藝可以處理不同類型的污廢水，具有處置難處理實際工業(yè)廢水的潛力。雖然在連續(xù)進水運行條件下，整個反應器的基質濃度通常低于實際進水濃度，避免進水高有機負荷對顆粒污泥的沖擊，但仍存在反應器啟動時間長、能耗高，絲狀菌大量繁殖，污泥解體等突出問題，若應用到實際工程還需進一步探索。

3.2 技術差距

連續(xù)流AGS技術具有廣闊的應用前景。實現(xiàn)連續(xù)流AGS一直是研究者追求的目標，但目前連續(xù)流AGS技術大多數(shù)停留在實驗室階段。限制該技術發(fā)展的瓶頸主要有以下幾點：

（1）較多學者嘗試在連續(xù)流中培養(yǎng)AGS，但大部分使用的是人工配水。與配水不同，來自市政或工業(yè)的污水成分復雜，有機負荷波動較大，會導致微生物生長受限，對于顆粒污泥培養(yǎng)、反應器啟動及運行穩(wěn)定都有挑戰(zhàn)性。AGS在連續(xù)流反應器處理實際污廢水的中試和應用將成為未來研究的熱點和難點。

（2）連續(xù)流系統(tǒng)中的AGS培養(yǎng)和系統(tǒng)運行穩(wěn)定性經驗缺乏，尤其是長時間連續(xù)流運行下AGS的穩(wěn)定性有待進一步考量。目前絕大多數(shù)實際應用報道的連續(xù)流AGS都是在SBR中培養(yǎng)成熟，隨后接種到CFR內，因而難以評價反應器的可行性與可靠性。盡管能夠減少生物反應器的啟動時間，但操作較復雜、去除效果較差，連續(xù)運行幾天后普遍觀察到顆粒污泥解體現(xiàn)象〔6-7，10〕。AGS作為一種稀缺資源大量接種對于實際工程的應用似乎不經濟。連續(xù)流與SBR工藝最大的區(qū)別在于進水方式及反應器構造不同。與傳統(tǒng)的AGS在SBR中培養(yǎng)反應器的單一性相比，連續(xù)流培養(yǎng)好氧顆粒污泥反應器的構型設計呈現(xiàn)多樣性，但大多數(shù)設計還是基于SBR反應器的特點，如設置沉淀選擇壓、創(chuàng)造微生物的飽食-饑餓期、實現(xiàn)良好的泥水分離機制等。這些設計理念的差異導致連續(xù)流反應器構型千差萬別，無規(guī)律可循，難以重復和推廣。目前還沒有學者比較現(xiàn)有連續(xù)流AGS反應器的運行性能，指出最適培養(yǎng)AGS的連續(xù)流反應器。設計適合AGS長期穩(wěn)定運行的連續(xù)流反應器也是該技術發(fā)展的難點。

（3）盡管近幾年研究者從連續(xù)流AGS形成的主要影響因素出發(fā)，尋求反應器最佳運行工況，以期找出短時間內培養(yǎng)出性能優(yōu)良AGS的方法，但有關連續(xù)流AGS的形成機理尚不明確，影響因素眾多。在連續(xù)進水條件下維持顆粒污泥穩(wěn)定及反應器啟動時間較長仍是該技術的發(fā)展瓶頸。同時，能否調控AGS的形成、信號分子在污泥顆?；械淖饔脵C理尚未明確，如何表征連續(xù)流中造粒成功顆粒粒徑及微生物的特性等未得到深入研究。反應器運行到后期出現(xiàn)絲狀菌導致的污泥解體問題亟待解決。對于未來工程化的應用，必須在基于反應器長期運行穩(wěn)定和快速啟動這2個基礎條件下，對整個連續(xù)流系統(tǒng)綜合考量，且未來連續(xù)流反應器的設計應盡可能基于現(xiàn)有污水廠處理設施進行改造，以降低造價成本〔30〕。

4 結語與展望

連續(xù)流AGS技術已成為污廢水處理領域研究的熱點之一，但該技術在工業(yè)化連續(xù)流反應器中尚未應用。最主要的限制原因為連續(xù)流系統(tǒng)中培養(yǎng)AGS的影響因素多且不易有效控制、造粒時間長、實際運行很難長時間保持反應器的運行穩(wěn)定性。如何有效控制培養(yǎng)影響因素，改良連續(xù)流反應器的構造設計，實現(xiàn)快速啟動AGS反應器處理實際污廢水，并保持長期運行穩(wěn)定，是該技術工程化推廣必須解決的關鍵。相信隨著研究的不斷深入，研究者能設計出適合AGS長期穩(wěn)定運行的連續(xù)流反應器。未來不僅能實現(xiàn)連續(xù)流AGS工藝在城鎮(zhèn)污水處理工程中的應用，還能實現(xiàn)污水變廢為寶，著眼于資源利用與回收。