編譯：微科盟藍胖兒，編輯：微科盟湯貝、江舜堯。
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導讀 本研究采用連續流反應器（CFR）和序批式反應器（SBR），研究了在降低溫度和非嚴格厭氧條件下CFR和SBR厭氧氨氧化顆粒形成的差異。結果表明，CFR和SBR在第70天都成功地實現了初始顆粒化（D[4，3] = 280.44和346.28 μm）。與SBR相比，當水溫出現季節性下降（18-14℃）時，由于CFR具有較好的生物質保留能力（1397 mg L-1），其性能較好（0.33 kg N m-3 d-1）。因此，不同的操作導致了厭氧氨氧化顆粒化方式不同。顆粒在CFR中的流變性能優于SBR。基于CFR提供的穩定適宜的環境，厭氧氨氧化細菌（AnAOB）能夠容易地自聚集并分泌胞外聚合物（EPS），EPS可以捕獲其他細菌作為守護者。在SBR中，AnAOB在其他細菌和厚EPS的保護下，生活在棕褐色顆粒內部，其它聚集物附著在固體載體表面形成生物膜。
原名：Insight into enrichment of anaerobic ammonium oxidation bacteria in anammox granulation under decreasing temperature and no strict anaerobic condition: Comparison between continuous and sequencing batch feeding strategies
譯名：在降溫和非嚴格厭氧條件下厭氧氨氧化菌在厭氧氨氧化顆粒中的富集：連續和順序分批補料策略的比較
期刊：Science of the Total Environment
IF：7.963
發表時間：2021.5.8
通訊作者：李冬
通訊作者單位：北京工業大學水質科學與水環境恢復工程重點實驗室
為厭氧氨氧化顆粒沉淀物培養建立了連續流反應器 CFR 和序批式反應器SBR。建立了兩個采用低強度底物的厭氧氨氧化工藝并運行了大約400天。常規活性顆粒來自城市污水處理廠，采用厭氧/缺氧/好氧（AAO）工藝，已曝氣7天，未添加養分；反沖洗顆粒（占種子顆粒的10%）來自實驗室規模的厭氧氨氧化生物濾池。用體式顯微鏡觀察和拍攝顆粒沉淀物的微生物形態，激光粒度分析儀分析粒徑分布（PSD），采用熱提取法提取顆粒沉淀物胞外聚合物（EPS），3D-EEM光譜儀測量提取的EPS的EEM譜。對胞外多糖進行蛋白質（PN）和多糖（PS）分析，通過熒光原位雜交（FISH）技術檢測顆粒的微觀結構。同時測定了溫度、溶解氧（DO）、酸堿度（pH）、OPR、沉淀物體積指數（SVI）以及特定的厭氧氨氧化活性（SAA）。分別收集第10天、第170天和第400天的顆粒樣本，分析細菌群落特征。 
圖 文 摘要
兩個反應器連續運行390天。圖1為CFR和SBR在整個運行周期的脫氮性能。在NLR與SBR（0.04 kg N m-3d-1）相同的條件下，CFR的總脫氮效率逐漸提高，在第26天達到71.03%左右。而SBR在第26天的TN去除率為33.29%。在第26天，CFR的ΔNO2--N/ΔNH4+-N和ΔNO3--N/ΔNH4+-N比值穩定，接近理論值，SBR在第199天接近理論值。CFR和SBR的NRR值分別約為0.57和0.15 kg N m-3 d-1。需要注意的是，與SBR相比，低溫對CFR脫氮的影響較小。從第159天到第181天，溫度從18℃下降到14℃，CFR和 SBR 的NRR值都顯著下降（分別為0.34-0.19和0.07-0.02 kg N m-3 d-1），NH4+-N和NO2--N的去除效率也顯著下降（CFR：97.91-61.70%和90.80-61.47%；SBR：60.42-28.72%和98.47-51.95%）。然而，如圖4所示，在運行時間的159天至181天之間，MLSS在CFR中的濃度顯著高于SBR （ p< 0.01）。因此，脫氮效率的差異是由生物量濃度引起的。不出所料，從第148天到第214天，SBR的沉淀物被洗出，這在3.1.3節中得到了進一步證實。在350-390天期間，CFR和SBR平均NLR分別為0.77（±0.04）和0.17（±0.01）kg N m-3 d-1，平均NRR分別為0.59（±0.04）和0.04（±0.01） kg N m-3 d-1 。CFR補充的平均NRR顯著高于SBR（p < 0.01），在CFR中表現出較好的脫氮效果。
圖1 CFR和SBR的長期脫氮性能。如圖2所示，兩種反應器的顆粒形態差異很大。在第42天，SBR開始出現一些小顆粒（圖2b和l），但與CFR相比，SBR中出現了更多的無定形絮凝物。“顆粒沉淀物被定義為最小尺寸為200 μm的微生物聚集體”為標準，以區分顆粒和絮凝生物量。在第70天，CFR可稱完全顆粒化，平均顆粒體積直徑（D[4，3]）為280.44 μm（圖3）。SBR沉淀物粒徑（346.28 μm）高于CFR沉淀物粒徑（p < 0.05），厭氧氨氧化聚集體似乎更傾向于在較大的顆粒內生長（圖2n）。為了揭示SBR和CFR厭氧氨氧化顆粒化差異巨大的原因，在第107天進行了SBR和CFR的循環試驗（CFR中的水在一個循環試驗前先排出，下一個循環試驗與SBR相同）（圖S2）。首先，兩個反應器中的DO濃度比合成廢水中的自來水高5-6 mg L-1。AnAOB可以在有限的溶解氧（0.1-0.16 mg L-1）下存活。因此，在每個循環的進料階段開始時較高的DO水平可能導致SBR中厭氧氨氧化顆粒化的困難。而CFR持續低DO濃度（0.12-0.18 mg L-1），這與之前的研究相似。在循環試驗中，還對ORP這一重要的工藝指標參數進行了監測。ORP結果表明，厭氧氨氧化工藝的脫氮限制在較低的ORP值范圍內（−18-+56 mV），這與前人的研究結果相似。在CFR處理中，103-366天厭氧氨氧化顆粒以“鐵紅花椰菜”為主。還有一些顆粒是半透明的，甚至是空心的，就像我們之前研究的那樣。最終平均直徑約為1 mm，這與之前的研究一致。在SBR中，顆粒形態與CFR并不相似。如圖2n所示，由于好氧菌在反應器中消耗了過量的DO，厭氧氨氧化聚集體傾向于生長在顆粒內部。因此，在循環試驗的補料階段開始時，如圖2I和m所示的小型厭氧氨氧化聚集體暴露在較高水平（5-6 mg L-1）的DO中（圖S2）。
圖2 第13、42、54、70、103、131、154、192、257和366天的（a–j）CFR中顆粒沉淀的形態和（k–t）SBR中顆粒沉淀的形態。比例尺=1000 μm。
圖 3 沉淀物顆粒粒徑分布： （a）CFR和（b）SBR。在第1-103天，CFR和SBR的MLSS分別從2500 mg L-1下降到212 mg L-1和276 mg L-1 （圖4a和b）。這是可以接受的，因為初步沖洗是顆粒化所固有的。20天后，CFR和SBR的MLSS分別增加到515 mg L-1和392 mg L-1。接著在CFR的第368天，MLSS顯著增加到3322 mg L-1。從第148天到第214天，在SBR中出現了了生物量流失（392-117mg L-1），這可能是由于溫度顯著下降所致（圖1）。然而，在第368天，隨著溫度升高到21℃，SBR的MLSS和MLVSS含量分別逐漸增加到520 mg L-1和416 mg L-1。因此，認為溫度是SBR中生物量變化的主要原因是合理的。此外，溫度對CFR和SBR影響的差異在4.2節中進一步討論。 SVI5 被認為是一個可靠的顆粒化指標。第148天后，SVI5在CFR中的值保持穩定（28.32-37.84 mL g-1），說明厭氧氨氧化顆粒已經成熟。然而，SBR中SVI5的值從第103天的43.67 mL g-1增加到第123-262天的87 mL g-1以上，這表明顆粒有所消退。因此，與CFR相比，SBR的顆粒化延遲嚴重。由圖4c和d可知，在第13-148天，CFR和SBR的PN和PS含量顯著增加（CFR：16.77-110.80 mg g-1VSS和5.44-32.20 mg g-1VSS；SBR：14.63-93.56 mg g-1VSS和5.70-28.44 mg g-1VSS）。第148-262天，CFR和SBR的PN和PS含量下降（CFR：110.80-37.89 mg g-1VSS和32.20-14.77 mg g-1VSS；SBR：93.56-35.13 mg g-1VSS和28.44-14.35 mg g-1VSS（ p < 0.05）。EPS是微生物分泌的，有利于微生物在各種環境下的生存。第103-148天，溫度從26℃降至19℃，隨著EPS含量的增加，溫度呈下降趨勢。同時，EPS含量的降低表明AnAOB的生活環境得到了改善，即183-262天的溫度從14℃上升到21℃（p < 0.05）。關于降低溫度對CFR和SBR的EPS影響的差異在4.2節中進一步討論。然而，如圖4所示，在159-181天，CFR中的MLSS濃度明顯高于SBR。因此，可以合理地認為，脫氮效率的差異是由MLSS濃度引起的。如前期研究所述，PN越高，顆粒的疏水性越好，顆粒的沉降能力和穩定性越好。CFR的PN含量高于SBR，表現出更好的形態特征，如圖2所示。微生物大量產生EPS，有利于其在各種生活環境中生存。EPS含量的降低表明厭氧氨氧化細菌對生存環境的逐漸適應。此外，EPS的PN/PS比被認為是沉淀物穩定性的良好指標：PN/PS比越高，穩定性越差。第214天后，隨著溫度的升高，長期運行的CFR和SBR反應器的EPS含量和PN/PS比逐漸降低，表明兩個反應器的厭氧氨氧化顆粒性能逐漸改善。對于SAA，EPS與SAA之間存在一定的關系。綜上所述，CFR中SAA高于SBR，說明CFR中AnAOB的豐度較高（圖8）。在兩個反應器中，每克色氨酸或蛋白樣物質的熒光強度顯示出與PN相同的趨勢（表1）。在第214天，CFR和SBR中色氨酸或蛋白樣物質達到最大值，表明厭氧氨氧化生物量對低溫脅迫（14℃）的保護響應。在第103天，在CFR中發現了可溶性微生物副產物樣物質（圖5），其顆粒顯示出良好的形態特征（圖2e）。然而，SBR中的可溶性微生物副產物在第368天出現，此時SBR中的厭氧氨氧化生物質似乎實現了良好的顆粒化（圖2t）。
圖4 CFR和SBR中生物質量濃度、沉淀體積指數（SVI）、比厭氧氨氧化活性（SAA）、胞外聚合物含量（EPS）和PN/PS的動態變化。
圖5 沉淀物EPS的3D-EEM熒光光譜：CFR140（A-H），SBR（A-H）。
采用FISH為基礎的微生物分析技術觀察第215天CFR和SBR的顆粒。如圖6所示，AnAOB占來自CFR的顆粒中細菌總數的38.8%，占來自SBR的顆粒中細菌總數的5.6%。CFR制得的顆粒具有中空的空間和非光滑的內壁，有若干氣孔，用于交換底物（NH4+-N和NO2--N）和產物（NO3--N和N2）。SBR的三個小顆粒（圖6b）中，有兩個是不規則的，另一個是空心的，這可以對應第257天的微觀圖片（圖2）。為了研究CFR和SBR的微生物群落特征，對部分顆粒樣本進行16S核糖體RNA基因焦磷酸測序分析。保存種子顆粒并命名為SS；C1和C2的顆粒樣品是在第170天和第400天從CFR中收集的；第170天和第400天來自SBR的顆粒樣品命名為S1和S2-G。另外，從SBR內壁采集了一些生物膜樣品，為S2-M（圖7）。
圖6 第215天CFR和SBR顆粒的FISH圖像（FITC標記的EUB338探針的綠色信號表示細菌總數，AMCA標記的Amx820探針的藍色信號表示AnAOB，亮藍色信號來自EUB338探針和Amx820探針結合的混合物）。結果表明，CFR和SBR的主要門為浮霉菌門（Planctomycetes）和變形菌門（Proteobacteria）（圖8a）。目前報道的浮霉菌門具有厭氧氨氧化功能。變形菌門的存在表明該反應器存在反硝化作用，之前的研究發現，變形菌門可以利用死細胞釋放的EPS和有機物作為反硝化碳源。變形菌門由多種代謝類型的好氧、厭氧或兼性細菌組成，在一些廢水處理過程中也被證實SS、C1、S1、C2、S2-G和S2-M分別占26.87、20.91、31.63、29.51、35.17和66.16%。此外，擬桿菌門（Bacteroidetes）、酸桿菌門（Acidobacteria）、綠彎菌門（Chloroflex）和放線菌門（Actinobacteria）參與反硝化過程。圖8b顯示了微生物種群在綱水平上的分布。主要類別為浮霉菌綱（Planctomycetia）、鞘脂桿菌綱（Sphingobacteriia）、β-變形菌綱（Betaproteobacteria）、α-變形菌綱（Alphaproteobacteria）、酸桿菌_Gp4綱（Acidobacteria_Gp4）和γ-變形菌綱（Gammaproteobacteria）。由圖8c和表2可知，在CFR和SBR屬水平上，優勢AnAOB為Candidatus Kuenenia（SS、C1、S1、C2、S2-G和S2-M分別占3.06、47.21、7.02、2.38、1.45和0.25%）。由于不嚴格的厭氧條件，發現了亞硝化螺菌屬（Nitrospira）和亞硝化單胞菌屬（Nitrosomonas）。此外，不動桿菌屬（Acinetobacter）被鑒定為異養硝化-好氧反硝化細菌（HNO-ADNB），廣泛存在于生物膜（S2-M）中，占49.91%（SS、C1、S1、C2和S2-G中分別占0.15、0.10、0.20、0.74和9.69%）。此外，假單胞菌屬（Pseudomonas）、Aridibacter、Chryseolinea和 Terrimonas 被鑒定為反硝化細菌（DNB），可能是利用EPS中的可溶性微生物副產物樣物質去除氮。重要的是，在SS、C1、S1、C2、S2-G和S2-M中，Terrimonas（分別占8.83、0.43、1.86、0.03、0.07和0.02%）能夠通過EPS分泌來加速AnAOB的聚集，在SS中非常豐富。這表明Terrimonas可能是厭氧氨氧化顆粒早期顆粒化的貢獻者。因此，厭氧氨氧化、HNO-ADNB和DNB的共存是厭氧氨氧化顆粒沉淀在沒有嚴格厭氧條件下高效脫氮的保證。
圖7 不同層次的群落特征： （a）門，（b）綱，（c）屬。
表2 在屬水平上參與脫氮的關鍵功能種。
圖8a–c為儲能模量（G′）、損耗模量（G″）、復態粘度（η*）和剪切應力（τ）的應變（γ）相關性。三個厭氧氨氧化樣品的G′、G″和η*在低應變（γ<2%）下具有相對恒定的值，表明存在線性粘彈性（LVE）區域。線性粘彈性區域（LEVR）表示在不破壞樣本結構的情況下可執行測試的范圍。該區域位于圖形的左側，即低應變值的范圍。LEVR中的G′和G″值可以表示樣品的粘彈性行為。樣品G>G″具有凝膠狀或固體狀結構，可稱為粘彈性固體材料。當G′<G″時，樣品具有流體結構，可以稱為粘彈性流體。因此，三種厭氧氨氧化樣品在較低的應變下表現出凝膠狀或固體狀的機械行為。這些流變特性意味著厭氧氨氧化樣品是水凝膠，一種能夠可逆地吸收和排出水或生物液體的凝膠。屈服點（ τy ）和流動點（ τf ）由剪應力τ的數據表或x軸坐標圖確定，如圖8d-f所示。 τy 也稱為屈服應力，是指粘彈性極限處的剪應力值。τf也稱為流動應力，指的是G″=G′交點處的剪應力值。在較高的剪切下（τ>τf），粘性將占主導地位，樣品處于流動狀態。G'y（ G'y 在LVER極限的值）和 τy 反映了樣品的機械強度。CFR顆粒、SBR顆粒和SBR生物膜的τy值分別為71.58、48.49和52.56。同時，CFR顆粒的G'y也顯著高于SBR顆粒和SBR生物膜（分別為6567.4、2739.6和3808.4 Pa）。這表明CFR中顆粒的機械強度高于SBR中聚集體的機械強度（表3）。流體從粘彈性區向流動態的轉變行為可以通過計算流動轉變系數（ τf/τy ）來評估。當 τf/τy 值接近1時，試樣的脆性斷裂傾向更大。SBR顆粒與SBR生物被膜的τf/τy值相似（分別為7.95和8.00），且與CFR顆粒的τf/τy值差距較大（5.89）。因此，SBR中的聚集體比CFR中的顆粒更軟，顯示出更蓬松的結構和更低的EPS含量。
圖8 CFR顆粒、SBR顆粒和SBR生物膜樣品的流變性能。 儲能模量（G′） 、損耗模量（G′′）、復態粘度（η*）和剪切應力（τ）的應變（γ）相關性（a-c），儲能模量（G′）和損耗模量（G′′）與剪切應力（τ）的相關性（d-f） 。結果表明，在42天時CFR和SBR處理出現了混有絮凝體的紅色厭氧氨氧化聚集體。隨著絮凝劑的不斷洗滌，CFR在第70天首次出現了明顯的顆粒。而在SBR中，隨著單個紅色聚集體的消失，難以顆粒化，而AnAOB更喜歡在具有良好滯留能力的厭氧生物聚集體內部以小規模菌落生長。EPS在厭氧氨氧化顆粒的形成、穩定和生長中發揮著重要作用。隨著顆粒化過程的進行，EPS含量逐漸增加。第103天，CFR和SBR的顆粒尺寸分別為525.47和366.56 μm，PN含量分別為47.37和38.37 mg g-1VSS。SAA可以很好地揭示AnAOB的活性。如圖3所示，與SBR相比，CFR的SAA值在第103天達到最大值，與第368天的SBR相比（CFR和SBR中的SAA值分別為0.763和0.278）。結合第192天的顯微圖像和第170天的高通量焦磷酸測序結果，發現CFR顆粒沉淀形態完美，AnAOB比例高。最重要的是，在顆粒化過程中，不同的操作模式（CFR和SBR）導致不同的顆粒特性。如圖S2所示，SBR（好氧/缺氧）更有利于部分自養細菌的繁殖，表現為棕褐色絮凝體，運行周期中早期需氧（DO：5-6 mg L-1 ）由于氧擴散引起的中毒會抑制AnAOB的生長。而AnAOB在CFR中繼續保持低氧（低DO濃度：0.12-0.18 mg L-1），發揮氧解毒能力，這與之前的研究類似。因此推測，顆粒化初期的絮狀活性沉淀物對消耗過量的DO非常重要。經過長期運行，CFR和SBR的粒徑分別為102.99 μm和1000.42 μm，MLVSS分別為3322 mg L-1和750 mg L-1。但在SBR中，大量的生物質附著在內壁或混合葉片的表面，形成致密的生物膜（圖S3a-b）。同時，一些生物膜脫落并漂浮在水面上，這可能導致流出物的堵塞（圖S3c）。第400天的高通量焦磷酸測序結果顯示，CFR和SBR的顆粒中Candidatus Kuenenia的豐度分別降至2.38%和1.45%。SBR生物膜中Candidatus Kuenenia的豐度為0.25。但生物膜中不動桿菌屬的豐度較高（49.91%），可能具有極強的EPS分泌能力。作為流變特性分析，集料的機械強度按序為：SBR顆粒<SBR生物膜<CFR顆粒，表明CFR厭氧氨氧化顆粒結構穩定，如圖FISH圖（圖6）所示。本研究沒有對溫度進行控制，溫度隨季節變化（14-36℃）。如圖1所示，在第57-159天，盡管溫度從36℃下降到18℃，但CFR的 NRR 從0.06增加到0.34 kg N m-3d-1，SBR的NRR從0.02增加到0.07 kg N m-3d-1 。第159-181天，溫度從18℃降至14℃，CFR和SBR的NRR均顯著下降（分別為0.34-0.19和0.07-0.02 kg N m-3d-1 ），表明降低18℃以上的溫度對NRR的影響不大。但在18-14℃時，溫度下降對反應器性能的不利影響是顯著的。當溫度穩定在14℃時，CFR的NRR從0.20逐漸增加到0.33 kg N m-3d-1 。在第184-229天，SBR的NRR逐漸降低（0.02-0.01 kg N m-3d-1 ）。如圖4所示，在148-214天，CFR中的MLSS濃度明顯高于SBR。因此，認為脫氮效率的差異是由生物量濃度引起的是合理的。也就是說，CFR的NRR的提高可能是由于生物量的增加。與之前添加額外顆粒的研究不同，在本研究中，CFR通過自身生物量的增殖得到了越來越多的沉淀顆粒。如圖4所示，與SBR的MLVSS（181-92 mg L-1）下降相比，CFR的MLVSS在183-214天內從775 mg L-1增加到1397 mg L-1。因此，提高反應器自身生物量的能力可以保證低溫NRR。低溫可提高流體的粘度和密度。顆粒沉降速度隨流體密度的增加而減小，這符合Stokes定律。Winkler等人觀察到，當水的溫度從40℃降至5℃時，相同顆粒的沉降速度降低了2倍。因此，流體密度的增加可能導致更高的生物量流失。與SBR相比，生物量在CFR中的保留能力更好，這是由于引入了底部流出物和生物量選擇區，這在我們之前的研究中已有明確介紹。SBR采用沉降后出水的策略，導致生物量因沉淀性能惡化而被洗掉，即在214天，溫度為14℃時，SVI5值增至108.70。因此，SBR的MLSS非但沒有顯著增加，反而持續下降。另一方面，隨著溫度的降低，CFR和SBR的SAA均顯著下降（圖4），這是由于Candidatus Kuenenia的相對豐度降低（圖8c）。總體上，CFR的NRR高于SBR，這與CFR的生長生物量一致。如圖9所示，結果顯示了在無嚴格厭氧條件下，CFR和SBR中AnAOB的顆粒化情況。在進行 CFR 和SBR的初步沖洗之前，絮凝活性沉淀物中出現了厭氧氨氧化聚集體。這一階段稱為厭氧氨氧化預顆粒化，是厭氧氨氧化初始富集的關鍵時期。絮凝活性沉淀物起著保護作用，保護AnAOB免受氧等有毒物質的侵害。隨著絮凝體的洗滌，顆粒化過程在CFR和SBR中變得不同。在CFR中，穩定的營養供應、水力剪切力和持續的低DO濃縮提供了一個穩定適宜的環境，可以更好地滿足AnAOB較窄的生態位。因此，AnAOB容易自聚集并分泌EPS，EPS可以捕獲其他細菌作為守護者。因此，厭氧氨氧化顆粒過程是順利的。在SBR中，剩余的絮凝活性沉淀物不能在每個循環開始時隨意消耗高濃度的DO，這是順序分批給料間接引起的。AnAOB一旦直接暴露在高DO的狀態下，就很難快速富集。然而，在大的絮凝活性沉淀物的聚集體中觀察到紅色厭氧氨氧化絮凝體，也符合AnAOB的生態位。長期運行過程中，在其他細菌和厚EPS的保護下，AnAOB生活在棕褐色顆粒內。有趣的是，一些聚集物粘附在固體載體表面形成生物膜，這是AnAOB避開DO、低溫等惡劣環境脅迫的另一種方式。
圖9 不同操作下的AnAOB富集: CFR和SBR。厭氧氨氧化顆粒沉淀物的實際應用中可能會出現AnAOB抑制，這是由于負荷率降低或過度曝氣導致溶解氧濃度相對較高。將AnAOB置于嚴格保護之下是明智的選擇。在預顆粒化階段，絮凝活性沉淀物對AnAOB以厭氧氨氧化聚集體的形式進行初始富集起著重要作用。絮凝活性沉淀物不僅消耗高DO，還能通過EPS分泌促進AnAOB的聚集。從長遠來看，絮凝活性顆粒與厭氧氨氧化顆粒沉淀物的共存有利于AnAOB的發展。另一方面，當處理單元經常面臨高DO濃度的壓力時，連續補料方式是富集AnAOB較好的選擇。對SBR而言，加入載體或活性沉淀物是抵抗高DO濃度脅迫的有效途徑。此外，維持生物量的增長對水溫季節性下降的穩定厭氧氨氧化系統很重要。為了維持SBR中的生物量，應該延長沉降時間。
以低濃度氨氮廢水為研究對象，在溫度降低、無嚴格厭氧條件下，在CFR和SBR條件下啟動并運行厭氧氨氧化顆粒沉淀。與SBR相比，CFR的性能更好（0.33 kg N m-3 d-1），因為它有更好的生物量保留能力（1397 mg L-1），當水溫出現季節性下降（18-14℃）時，CFR的性能更好（0.33 kg N m-3 d-1）。在預顆粒化階段，絮凝活性沉淀物對AnAOB起著保護者的作用，以抵御氧氣等有毒物質。不同操作導致厭氧氨氧化顆粒化方式不同。基于CFR提供的穩定和適宜的環境，AnAOB可以很容易自聚集并分泌EPS，EPS可以捕獲其他細菌作為守護者。在SBR中，AnAOB在其他細菌和厚EPS的保護下生活在棕黃色顆粒內，其他聚集物粘附在固體載體表面形成生物膜。
