溶解氧对反硝化聚磷菌的影响研究
聚磷菌除磷探秘
聚磷菌除磷探秘生物除磷剖析1，生物除磷基本原理城市污水中磷通常以有机磷，磷酸盐或聚磷酸盐的形式存在。
活性污泥组成中C:N:P约为46：8：1.如果污水中的有机物和营养物质（氮，磷）维持这个比例，则污水中N和P可全被活性污泥发去除。
但一般城市污水中的N和P的浓度往往大于上述比例，其中用于微生物细胞合成的P一般只占进水总P量的15%~20%。
根据研究发现，活性污泥在厌氧——好氧交替变换过程中，原生动物等生物不发生变化，只有异养型生物相中的小型革兰氏阴性短杆菌——聚磷菌，大量繁殖。
聚磷菌虽然是好氧菌，但竞争能力很差，生长缓慢，但却能在细胞内贮存聚β羟基丁酸（PHB）和聚磷酸盐（Poly-P）。
聚磷菌在厌氧状态下吸收低分子的有机物（如脂肪酸），同时将贮存在细胞中的聚合磷酸盐（Poly-P）中的磷通过水解而释放出来，并提供微生物生命活动所必需的能量，即聚磷菌体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量，ATP转化为ADP。
而在随后的好氧状态下，聚磷菌有氧呼吸，所吸收的有机物被氧化分解并产生能量，能量为ADP所获得，将结合H3PO4而合成ATP，微生物从污水中摄取磷，远远超过其细胞合成所需要的磷量，将磷以聚合磷酸盐的形式贮藏在菌体内，而形成高含量磷的活性污泥，通过排出剩余污泥，达到除磷效果，生物除磷基本过程如图所示。
生物除磷基本过程CO2+H2O溶解性有机物 O 污水 O2 能量能量H3PO4 H3PO4厌氧好氧（污泥回流）混合液沉淀剩余污泥（除磷）排水聚磷酸盐微粒异染体含碳物质生物除磷由吸磷和放磷两个过程组成。
聚磷菌在厌氧放磷时，伴随着溶解性易生物降解的有机物在菌体内储存。
若放磷时无溶解氧性易生物降解的有机物在菌体内储存，则聚磷菌在进入好氧环境中时并不吸磷，此类放磷为无效放磷。
2, 生物除磷的主要影响因素（1）温度生物除磷的温度宜大于10?，聚磷菌在低温时生长速率减慢。
与硝化和反硝化菌相比温度对微生物除磷影响较小。
聚磷菌在缺氧条件下利用硝酸盐和亚硝酸盐的原理和应用研究
聚磷菌在缺氧条件下利用硝酸盐和亚硝酸盐的原理和应用研究反硝化聚磷菌：反硝化聚磷菌(DPB)是一类能够在厌氧状态下释磷,缺氧存在硝酸盐(NO3-)或亚硝酸盐(NO2-)的情况下聚磷,并同时反硝化的聚磷菌。
原理：反硝化聚磷菌(DPB)是一类能够在厌氧状态下释磷,缺氧存在硝酸盐(NO3-)或亚硝酸盐(NO2-)的情况下聚磷,并同时反硝化的聚磷菌。
它可以利用氧作为电子受体，记为Po；也可以利用氧，硝酸盐为电子受体，记为PoN；或者也可以利用氧、硝酸、亚硝酸盐为电子受体，记为PONO，在厌氧/ 缺氧交替运行条件下，该反硝化聚磷菌能利用以上三种电子受体，且其基于胞内聚β-羟基丁酸酯（PHB）、糖原质和磷酸盐等物质的生物代谢过程与传统厌氧/好氧法中的PAO 相似。
厌氧阶段，HAC 等低分子脂肪酸被DPB快速吸收，同时细胞内的多聚磷酸盐被水解并以无机磷酸盐（PO43-）的形式释放出来。
利用上述过程产生的能量ATP和糖原酵解还原产物NADH2，DPB合成大量PHB储存在体内，其释磷过程主要取决于胞外有机物的性质和水平。
缺氧阶段，DP以NO3-为电子受体氧化PHB，利用降解PHB所产生的能量，DPB过量摄取环境中的无机磷酸盐并以多聚磷酸盐的形式储存，聚磷菌同时得到增殖。
优点：反硝化聚磷菌可以在缺氧环境吸收磷，吸磷和反硝化脱氮这两个生物过程同时完成，有机物同时用于除磷和脱氮过程，不仅节省了脱氮对碳源的需要而且吸磷在缺氧段完成可节省曝气所需要的能源，剩余污泥量也大大降低。
应用研究：1、传统A2/O工艺传统A2/O工艺缺氧段污泥确实存在利用亚硝酸盐的反硝化聚磷菌,PO 、PON和PONO各占聚磷菌的40.7%、38.5%,20.8%。
最佳的进水C/N/P为16∶4∶1且COD<200mg/L;pH值为7～7.5。
聚磷菌在ORP<-80mV开始吐磷,在ORP值在-150mV 左右能较好地吐磷,投加亚硝盐使ORP>-80mV,开始反硝化聚磷。
聚磷菌相关研究进展
０科教前沿 ０
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ ０ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
２ ０ １ ３年
第９ 期 Leabharlann 聚磷菌相关研究进展 Ｐｈｏ ｓ ｐ ｈｏｒ ｕｓ Ｒｅ ｍ ｏｖ ａ ｌ Ｂａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ Ｒｅ ａ ｌ ｔ ｅ ｄ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｐｒ ｏｇ ｒ ｅ ｓ ｓ
刘 菡 尹 航 （ 吉林 农业 大学 资源 与环 境学 院 ， 吉林 长春 １ ３ ０ １ １ ８ ）
【 摘 要】 本文主要 综述 了聚磷微 生物的研 究历史、 作用机 制以及 目 前 我国在 聚磷微 生物的研 究方面做 的工作 ， 以及 取得的成果 ， 并对 解聚
磷微 生物的应用进行 了 展望 分析 了聚磷 菌在 土壤 中的存在及其测 定方法。 阐述 了农 业生产中的应用和意义等方面的研 究． 并指出 了目 前仍 待 解决的问题。
ｐ ｈ ｏ ｕｓ ｒ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｂ ｉ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｗｏ ｒ ｋ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ， ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈｏ ｕｓ ｒ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ Ｓ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ。 Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｏ ｕｓ ｒ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｃ ｅ 。 Ｏｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ， ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎｔ ｉ ｓ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ。
反硝化聚磷菌富集、筛选及其特性
反硝化聚磷菌富集、筛选及其特性贾学斌;王强;杜丛;孙静文;姜欣欣;王春丽;马放【摘要】为进一步探讨反硝化除磷机理和提供脱氮除磷功能菌株,对A2SBR快速富集驯化并筛选其中反硝化聚磷菌功能菌.采用控制A2SBR进水及运行方式对反硝化聚磷菌进行快速富集筛选,并将所筛菌株进行复配研究,为构建脱氮除磷菌剂奠定基础.两段进水和提高注水比的运行方式能使反硝化聚磷菌在反应器中迅速成为优势菌.实验分离得到效果较好的反硝化聚磷菌,通过脂肪酸鉴定其到属.所筛菌株复配效果最好的是b204和16,吸磷率达85.78%,脱氮率为75.02%,相对于单菌株均表现出较好的脱氮除磷效果.采用两段进水和高注水比运行方式对快速富集反硝化聚磷菌较为有效,适当复配方案对提高处理效果有一定效果,b204和菌16组合可以作为潜在脱氮除磷菌剂生物强化菌剂.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2011(043)002【总页数】5页(P35-39)【关键词】生物除磷;富集;聚磷菌;反硝化聚磷菌【作者】贾学斌;王强;杜丛;孙静文;姜欣欣;王春丽;马放【作者单位】哈尔滨工业大学,城市水资源与水环境国家重点实验室,150090,哈尔滨;黑龙江大学,建筑工程学院,150080,哈尔滨;哈尔滨工业大学,城市水资源与水环境国家重点实验室,150090,哈尔滨;哈尔滨工业大学,城市水资源与水环境国家重点实验室,150090,哈尔滨;哈尔滨工业大学,城市水资源与水环境国家重点实验室,150090,哈尔滨;哈尔滨工业大学,城市水资源与水环境国家重点实验室,150090,哈尔滨;哈尔滨工业大学,城市水资源与水环境国家重点实验室,150090,哈尔滨;哈尔滨工业大学,城市水资源与水环境国家重点实验室,150090,哈尔滨【正文语种】中文【中图分类】TU992随着我国废水排放总量的日益增加，由氮磷污染物引发的水华、赤潮已经对饮用水安全造成极大危害，因此如何有效的去除水体中氮、磷，防止水体富营养化已成为我国最主要水污染防治问题之一.反硝化除磷工艺由于集反硝化过程与除磷过程为一体而成为废水生物处理技术领域的研究热点.反硝化除磷工艺中功能菌群是反硝化聚磷菌，由其在缺氧条件下实现了同步脱氮和除磷的目的［1］.一些学者曾经认为脱氮过程中产生的硝酸盐和亚硝酸盐可能抑制除磷过程［2-3］，但Kuba(1994)［4］发现反硝化除磷菌的除磷能力与普通除磷菌相似，还能利用NO3-作为电子受体氧化细胞内储存的PHB，从而去除废水中氮素，在除磷同时进行反硝化，简化了脱氮除磷工艺. Hu J Y［5］等人也发现亚硝态氮在较低的质量浓度条件下，可以和氧气、硝态氮一样成为供除磷菌选择的电子受体.近年来，国内外学者相继对反硝化聚磷菌的种属组成进行了研究，由于DPB是兼性厌氧菌，培养条件相对复杂、操作困难且培养时间长［6］，筛选工作量大且效率低的原因，反硝化聚磷菌纯培养物研究较少，目前获得反硝化聚磷菌纯菌鲜见报道［7］.因此如何充分利用DPB优越性提高生物脱氮除磷工艺的处理效率，首要解决的问题是反硝化聚磷菌的分离以及筛选，反硝化聚磷菌纯菌的研究具有十分重要的意义［8］.本文利用控制A2SBR进水及运行方式驯化普通活性污泥，实现了反硝化聚磷菌的快速富集，并从自控SBR脱氮除磷系统分离得典型的反硝化聚磷菌，考察了所筛菌株的生长情况，和聚磷菌、反硝化菌进行了初步复配，提供了一种快速有效的富集筛选反硝化聚磷菌方法，为反硝化除磷脱氮机理的进一步研究奠定基础.1 试验1.1 反硝化聚磷菌富集装置及运行方式从生物脱氮除磷的机理分析来看，生物脱氮除磷工艺基本上包括厌氧、缺氧、好氧3种状态，这3个不同的工作状态可以在空间上进行分离，也可以在时间上进行分离［9-10］.本实验采用按时间顺序进行的SBR反应器作为富集装置.试验采用的是两个直径25 cm、高50 cm圆柱形SBR反应器，工作容积为19 L.试验装置如图1所示.反硝化聚磷菌的富集采用高注水比和两段进水的运行方式降低COD与硝酸盐共存的可能性，强化聚磷菌的选择优势.同时在进水质量浓度一定的情况下提高污泥的营养负荷，加快细菌增殖的速度，达到快速富集DPB的目的.反硝化聚磷菌的富集采用图2所示运行方式，反应器每天运行3个周期，每个周期两次进水、两次排水，注水比0.67(进排水体积与工作容积之比).在富集期间不排泥，厌氧段开始进入只含乙酸钠COD为250 mg/L的配水;缺氧段开始进入含PO43-和的配水，进水P质量浓度约为19 mg/L，质量浓度根据需要加入.图1 反硝化除磷SBR反应器装置图图2 A2SBR反硝化聚磷菌富集驯化的运行方式1.2 反硝化聚磷菌的分离、筛选聚磷菌是在厌氧和好氧条件下都能生存的兼性菌，稀释混合平板法分离效果要比稀释涂布平板法效果好，对于聚磷菌的分离采用稀释混合平板法比较有效［11］.在分离反硝化聚磷菌过程中，采用稀释混合平板法.根据已有资料显示，DPB的分离比较困难，可能需要某些生长因子才能生长.一般在其他菌群存在时，DPB才可能生长，因此，前期并未采用含磷培养基来选择富集，初步分离采用适于大多数微生物生长繁殖的普通牛肉膏蛋白胨培养基.缺磷培养基:无水乙酸钠5 g;Na2HPO4·2H2O 0.023 g;MgSO4·7H2O 0.5 g;CaCl2·H2O 0.2 g; (NH4)2SO42.0 g;蒸馏水1 000 mL;微量元素1 mL.含磷培养基:无水乙酸钠5.0 g;KH2PO4 0.125 g;MgSO4·7H2O 0.5 g;CaCl2·H2O 0.2 g; (NH4)2S O42.0 g;蒸馏水1 000 mL;微量元素1 mL(45 mg/L NO3--N由KNO3提供，根据试验需要加入).筛选试验以磷为检测指标，菌株在缺磷培养基中30℃培养24 h后，测量其培养后菌液OD值，用无菌水调节OD值一致后加入富磷培养基，定时取样测定-P质量浓度的变化，考察各株菌对于培养液中的吸磷效率，辅以硝酸盐还原试验、PHB染色、Poly-P颗粒染色镜检试验，初步筛选出硝酸盐还原阳性且聚磷效果较好的菌株，测量方法参见表1.进一步试验是以硝氮为指标，考察DPB的同步脱氮除磷效能，将加有KNO3的富磷培养基高温灭菌后分装在密闭容器中，取30℃培养24 h后饱和菌液调节OD值一致后加入，充氮除氧，采用磁力搅拌器进行混合，定时取样测定P-P和-N质量浓度的变化，测量方法见表1.最终得到聚磷效果稳定、高效具有反硝化功能的菌株DPB.表1 水质分析项目与方法重铬酸钾法ρ(NO3--N)/(mg·L-1) 麝香草酚光度法ρ(PO3-4-P)/(mg·L-1) 钼锑抗分光光度法pH pH电极ORP ORP电极DO 溶解氧分析仪MLSS分析项目分析方法COD/(mg·L-1)重量法1.3 聚磷菌的复配由于污水处理系统的复杂性，微生物的纯培养无法完全再现实际脱氮除磷系统情况，故经常出现纯培养与实际观测不一致的情况.实际的反应器是由各种微生物组成的一个生态系统，并不仅仅是依靠某一种菌单独起作用，而是需要各种功能菌相互作用共同完成系统功能.为了初步模拟反应器中微生物的相互作用对聚磷的影响，实验对经过筛选出的菌进行随机两两复配.方法如下:用无菌水调节待复配菌株菌液OD值一致后等比例加入含KNO3的富磷培养基的密闭容器，然后置于30℃培养，充氮除氧，采用磁力搅拌器进行混合，定时取样测定PO43--P和-N质量浓度的变化，对比培养前后单株菌的脱氮除磷效率.2 结果与分析2.1 反硝化聚磷菌富集在不到半个月的富集驯化期内，通过高注水比和两段进水的特定运行方式保障反硝化除磷菌在系统中的快速增殖.随着富集运行时间的增加，净吸磷量总体呈上升趋势，系统的净吸磷量逐渐升高.缺氧段去除的硝酸盐也逐渐增加(见图3、4)，反应器的净吸磷增加到约4 mg/L，缺氧段去除的硝酸盐达58 mg/L，去除率达100%，系统达到明显的反硝化除磷效果.图3 反硝化聚磷菌富集期系统净吸磷量图4 反硝化聚磷菌富集期系统硝氮去除在富集驯化末期，A2SBR系统趋于稳定，将反应器改为厌氧/缺氧/沉淀的方式运行，监测运行周期内反硝化除磷系统中可溶性磷质量浓度、COD质量浓度和硝酸盐质量浓度的去除情况(见图5).在厌氧阶段，COD质量浓度整体呈下降趋势，磷质量浓度逐渐增加，表现出明显的释磷现象，在厌氧阶段末期，体系中磷质量浓度增加到24.9 mg/L.进入缺氧阶段的第1小时内，检测到了强烈的反硝化吸磷现象，每克MLSS吸磷平均速率为4.89 mg/h，每克MLSS反硝化平均速率为6 mg/h，单位PO43--P可消耗的-N 量为1.22 mg/mg.经过4.5 h的缺氧阶段，系统中磷质量浓度和硝酸盐质量浓度分别下降到0.47 mg/L和3.4 mg/L，系统除磷和脱氮率高达95%和94%，去除的碳氮比为3.8、碳磷比为22.周期试验缺氧段吸磷过程硝酸盐氮的消耗量和磷的吸收量呈现了较好的线性关系，此时反应系统已经存在大量能以NO3--N为电子受体进行吸磷的反硝化聚磷菌，DPB成为SBR系统中的优势菌种.高注水比和两段进水的特定运行方式对反硝化除磷菌的富集驯化快速有效，可使反硝化除磷系统在较短的时间内完成富集过程.图5 A2SBR富集驯化末期周期试验2.2 反硝化聚磷菌的分离、筛选反硝化聚磷菌是将摄磷和反硝化这两个不同的生物过程在同一体内完成的一种兼性厌氧菌［12］.硝酸盐还原性阳性(生物反硝化脱氮)是细菌的一种无氧呼吸形式;异染颗粒(细菌超量吸磷)是细菌的一种能量贮备形式，它们是两种并不冲突的细菌生化特性.硝酸盐还原性为阳性且产气，菌体内含有异染颗粒或聚-β-羟基丁酸颗粒，既能反硝化脱氮，又能厌氧释磷;在好氧(O2)或缺氧(NO3-)状况下超量吸磷的细菌即可称为反硝化聚磷菌［13］.基于此，对已分离纯化的备选菌种进行了吸磷试验、硝酸盐还原产气试验及异染颗粒和PHB颗粒染色辅助检验(见表2)，来实现筛选得到同步脱氮除磷效果都较好DPB.表2 筛选结果 %菌株24 h吸磷率48 h吸磷率24 h脱氮率48 h脱氮率PHB 异染颗粒b31 21.93 86.56 25.66 54.48 + -a13 18.81 57.93 90.54 92.14 - -b3 21.96 58.75 93.57 94.90 - -b11 - 63.81 - 94.77 - -a5 27.73 78.87 70.26 73.33 + + b3b 32.72 85.08 75.41 74.53 + + b9 40.14 85.35 80.16 84.96 + + a2 42.30 83.32 76.30 78.68 + + b204 67.09 71.06 94.95 94.41 + +2.3 反硝化聚磷菌的鉴定利用Shelock脂肪酸鉴定系统，结合部分菌株生理生化试验、菌株个体形态、菌落形态观察对所筛菌株进行菌属综合鉴定，将菌株鉴定到属，结果见表3.早期研究认为不动杆菌属为除磷系统中典型的优势菌种，但随着研究的深入发现不动杆菌属只是少数菌属，并不占优势，只占总量的1% ～10%，而其他微生物的除磷能力更不容忽视，优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)和气单胞菌属(Aerodomonas).气单胞菌属能够过量摄取废水中的磷酸盐形成聚磷酸盐胞内物质;假单胞菌属具有除磷菌的共性，即在厌氧条件下释放磷和在好氧条件下过量摄取磷，并能够累积聚磷酸盐［14-15］.试验所分离鉴定的菌种涵盖不动杆菌、假单胞菌属、气单胞菌属、粘液奈瑟菌、弗氏柠檬酸杆菌，筛选结果与已有研究较为一致. 表3 聚磷菌鉴定结果菌株菌属a5Aeromonas-ichthiosmia b31 Citrobacter freundii b11 Neisseria-mucosa b204Pseudomonas-stutzeri2.4 菌种复配对经过前期筛选聚磷效果较好的菌16、19，有同步反硝化能力的b11、a5、b204，反硝化率较高的GS进行随机复配.从图6可以看出，6种复配方案中b11×a5、b11×b204、19×GS、b204× 16的效果较好，都达到了氮、磷同步去除要求.其中24 h复配效果最好的是b204×16，吸磷率为85.78%，脱氮率为75.02%，相对于b204单菌除磷效果67.09%，复配后吸磷效果突出，达85.78%，除磷效果得到显著提高，复配后脱氮效果虽有所下降，但也维持在较高的75.02%水平，达到了同步脱氮除磷的目的.复配前16号菌虽然除磷效果很好(94.86%)，但对于脱氮却没有贡献，而复配后在保持较高除磷效果的同时也达到了较高的脱氮效果.说明二者在生态关系上互补，通过各自的代谢活动进行功能上的互补，从而实现了同步脱氮除磷效果的提高，具有作为脱氮除磷生物强化菌剂的潜在价值.图6 复配结果复配方案中16×GS的效果最差.两株菌的单株处理效果都不错，其中的16号菌除磷效果很好，而好氧反硝化菌GS具有较高的脱氮能力.但菌株复配不但没能提高处理效果，复配后反而失去除磷能力，脱氮能力也有所下降.分析原因可能是GS菌株代谢过程产生了某种抑制物，从而使菌16的生长受到抑制，并导致菌16的最终死亡.在这个过程中16号菌与GS产生竞争，对GS也产生了不利影响，引起脱氮效果的下降.GS菌株是聚磷菌16的抑制菌群，GS菌对于除磷是有害的，复配并未提高处理效果.3 结论1)厌氧/沉淀排水/缺氧/沉淀排水和较高注水比的运行方式避免了C、N共存的情况，对快速富集反硝化聚磷菌十分有利，能在较短时间使反硝化聚磷菌迅速成为优势菌.2)实验以磷为检测指标，综合磷吸收试验、硝酸盐还原试验、PHB染色、Poly-P颗粒染色的分离筛选方法，从富集驯化A2SBR反应器中分离得到效果较好的反硝化聚磷菌，鉴定为 a5: Aeromonas-ichthiosmia;b204:Pseudomonasstutzeri;b31:Citrobacterfreundii;b11:Neisseria -mucosa.3)b204和菌16组合方案可以作为潜在脱氮除磷生物强化菌剂.b204与聚磷菌和反硝化菌复配，复配效果最好的是 b204和 16，吸磷率为85.78%，脱氮率为75.02%，相对于单菌株均表现出了较好的脱氮除磷效果.复配效果最差的是聚磷菌16和反硝化菌GS组合，复配后不具有吸磷能力，脱氮率为70.09%，相对于单菌株处理能力降低，聚磷菌和反硝化菌两类菌的复配未能达到同步脱氮除磷目的.参考文献:［1］ WACHTMEISTER A，KUBA T，LOOSDRECHT van M C M，et al.A sludge characterization assay for aerobicand denitrifying phosphorus removing sludge［J］. 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简析反硝化除磷工艺
简析反硝化除磷工艺近年来，污水处理厂的氮磷排放要求越来越严格，部分流域已要求达到一级A要求。
针对除磷脱氮的城镇污水处理厂升级改造工作也在全国范围内迅速开展。
目前，应用广泛的脱氮除磷工艺如A2/O、氧化沟、SBR等，均是基于传统生物硝化和反硝化机理开发而来，仅能去除污水中部分的氮和磷。
通常情况下，这些工艺普遍存在基建投资大（采用空间分隔，反应器容量大）、运行费用高（硝化充氧能耗高、市政污水厂需投加碳源和补充碱度等）以及温室气体排放等一系列问题。
应用反硝化除磷菌进行污水脱氮除磷，能较好地解决这一问题，其已成为污水生物处理技术领域研究的热点之一。
它能“一碳两用”，同时达到脱氮除磷的目的，而且还具有节省曝气量、减小污泥产量的优点，因此越来越受到学者的关注。
1、反硝化除磷简介1.1 反硝化除磷原理传统聚磷菌是一类以氧作为电子受体的菌种，被称作好养聚磷菌，而反硝化聚磷菌DPB是在厌氧/缺氧交替运行条件下，富集的一类兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物。
该微生物能利用氧气或硝酸根离子作为电子受体，且其基于胞内聚β-羟基丁酸酯（PH B）、糖原质和磷酸盐等物质的生物代谢过程与传统厌氧/好养法中的PAO相似。
反硝化除磷工艺就是以DPB为菌种，通过“一碳两用”方式在缺氧段同时完成过量吸磷和反硝化过程而达到脱氮除磷双重目的的一种工艺。
在厌氧阶段，DPB快速吸收乙酸、丙酸等低分子脂肪酸，同时降解细胞内的多聚磷酸盐以无机磷酸盐的形式释放出来，然后利用上述过程产生的能量ATP 和糖原酵解还原产物NADH2合成大量PHB储存在体内。
DPB的释磷过程主要取决于胞外有机物的性质和水平。
在缺氧阶段，DPB以硝酸根离子代替氧作为电子受体氧化PHB，利用降解PHB所产生的能量，过量摄取环境中的无机磷酸盐并以多聚磷酸盐的形式储存，同时将硝酸盐还原成N2或氮化物，将反硝化和除磷这两个过程合二为一，一碳两用，达到同步脱氮除磷的目的。
反硝化除磷现象的发现，强化了生物的脱氮除磷效率，推动了强化除磷工艺的发展，可以节约碳源50%，污泥产量减少50%，除磷过程只需硝化曝气量，总体曝气量可减少30%左右。
聚磷菌和反硝化菌的竞争关系_概述说明以及解释
聚磷菌和反硝化菌的竞争关系概述说明以及解释1. 引言：1.1 概述：本文将介绍聚磷菌和反硝化菌之间的竞争关系。
聚磷菌和反硝化菌都是一类微生物，在自然界中广泛存在。
它们在生态环境和生活方式上具有差异，但都对环境和人类有着重要的作用。
1.2 文章结构：本文主要由以下几个部分组成：引言、聚磷菌和反硝化菌的定义与特征、竞争关系的机制、影响因素与实例探讨、对环境的影响以及结论与未来展望。
1.3 目的：本文旨在深入探讨聚磷菌和反硝化菌之间的竞争关系，并阐明其在生物地球化学过程和水体富营养化问题中的影响。
通过对这一竞争关系的研究，我们可以更好地理解微生物在环境中所扮演的角色，并提出相关可持续发展的建议。
2. 聚磷菌和反硝化菌2.1 定义和特征:聚磷菌是一类微生物，它们具有合成和积累无机磷的能力。
这些微生物可以将溶解在水中的无机磷形式转化为固态或有机形式的磷，并存储在细胞内。
聚磷菌广泛存在于土壤和水体中，包括淡水、海洋等各种环境。
反硝化菌是另一类重要的微生物群体，它们能够利用硝酸盐作为电子受体进行呼吸代谢，并将硝酸盐还原为气态的氮氧化合物，如氮气（N2）。
这个过程被称为反硝化作用。
2.2 生态环境与生活方式:聚磷菌主要存在于富含有机质且缺乏氧气的环境中。
它们通过摄取周围的无机磷产生并积累聚合磷酸盐颗粒，从而使其排放到周围环境中不易被其他微生物代谢。
反硝化菌则喜欢富含氮源（如硝酸盐）和有机碳的环境，通常存在于缺氧或微氧条件下。
它们通过还原硝酸盐为一氧化氮、亚硝酸盐等形式的氮化物，并最终将其还原为氮气。
2.3 作用与重要性:聚磷菌在环境中的作用非常重要。
它们能够吸收和转化溶解在水体中的无机磷，从而减少水中磷含量，避免出现富营养化问题。
此外，聚磷菌所积累的聚合磷酸盐颗粒也可以作为其他生物的营养来源。
反硝化菌对环境的影响也很大。
这些微生物通过还原硝酸盐生成氮气，起到了维持氮平衡与固定大气中可用氮的功能。
此外，反硝化还能降低土壤和水体中的硝酸盐含量，减轻复合污染导致的环境问题。
提高A2O工艺总体处理效果的措施
提高A2/O工艺总体处理效果的措施娄金生谢水波(中南工学院)摘要较详细地论述了A2/O工艺机理和影响因素,提出了提高A2/O工艺整体处理效果的措施,最后介绍了改进的A2/O工艺设计实例的工艺技术特点。
关键词A2/O工艺;生物脱氮除磷;城市污水;污水处理1 影响A2/O工艺整体处理效果的因素及其分析1.1 污水中生物降解有机物对脱氮除磷的影响可生物降解有机物对脱氮除磷有着十分重要的影响,它对A2/O工艺中的三种生化过程的影响是复杂的、相互制约甚至是相互矛盾的。
在厌氧池中,聚磷菌本身是好氧菌,其运动能力很弱,增殖缓慢,只能利用低分子的有机物,是竞争能力很差的软弱细菌。
但由于聚磷菌能在细胞内贮存PHB和聚磷酸基,当它处于不利的厌氧环境下,能将贮藏的聚磷酸盐中的磷通过水解而释放出来,并利用其产生的能量吸收低分子有机物而合成PHB,在利用有机物的竞争中比其它好氧菌占优势,聚磷菌成为厌氧段的优势菌群。
因此,污水中可生物降解有机物对聚磷菌厌氧释磷起着关键性的作用。
所以,厌氧池进水中溶解性磷与溶解性有机物的比值(S-P/S-BOD)应在0.06之内,且有机物的污泥负荷率应> 0.10 kgBOD5/kgMLSS·d。
在缺氧段,异养型兼性反硝化菌成为优势菌群,反硝化菌利用污水中可降解的有机物作为电子供体,以硝酸盐作为电子受体,将回流混合液中的硝态氮还原成N2而释放,从而达到脱氮的目的。
污水中的可降解有机物浓度高,则C/N比高,反硝化速率大,缺氧段的水力停留时间HRT短,一般为0.5~1.0 h即可。
反之,则反硝化速率小,HRT需2~3 h。
可见污水中的C/N比值较低时,则脱氮率不高。
通常只要污水中的COD/TKN>8时,氮的去除率可达80%。
在好氧段,当有机物浓度高时污泥负荷也较大,降解有机物的异养型好氧菌超过自养型好氧硝化菌,使氨氮硝化不完全,出水中NH+4-N浓度急剧上升,使氮的去除效率大大降低。
SBR反硝化除磷工艺的影响因素浅析
反硝化 除磷 系统 巾的主要 微生 物种群 有水 解产 酸菌 反 硝化 菌 Ｐ Ｏ及 Ｄ Ｂ。 Ａ Ｐ 水解产酸菌在厌氧条件下将大分子有机物水解为小分子有 机 物 ． Ｄ Ｂ提供 了易 于吸收利 用的短 链脂 肪酸（ Ｃ． ｓ ． 为 Ｐ Ｓ Ｉ ）促进释 磷的 ’ Ａ 进行 ． ．由于反硝化除磷是 以硝酸盐作 为电子受体进行吸磷 的， 所以硝 酸盐在反硝化除磷 过程 巾起着非常重 要的作 其量不足会影响缺氧段 磷 的吸收 ， 使除磷效 果降低 。特别是 在缺氧后期 ． 如果 Ｎ －Ｎ基本消耗 Ｏ３ － 完全 ． 系统 中会因为 没有挥发性 脂肪 酸（ Ｆ 存在 ， Ｖ Ａ） 而在 厌氧状态 下 ； 起磷 的释放 ， 是一 种无效释磷 ， 为“ 次释磷” 其量过 多时虽有利于 这 称 二 ； 缺氧段磷的完全吸 收，但 由于反硝化菌 和 Ｄ Ｂ对 耗氧有机物 基质存在 Ｐ
有关 。
化代谢 Ｐ Ｂ产生 能量。除 了． 于 自身生长 以及 修复糖 原外 ， 吸 收水 Ｈ Ｉ ｛ ｛ 它 中的磷合成 Ａ Ｐ 并将过 量的磷聚合 成聚磷酸盐 存 于胞内 ， 而 完成 Ｔ ， 从
聚磷 。
２ 缺 氧 池 负荷
浓度对反硝化除磷 的效果 有着非常重要 的影 响。 ｋｍ 等 研 究发 Ｅａａ 现， 在一个 厌氧 、 氧 ． 氧交 替运 行 的脱氮 除磷 系统 巾 ， 缺 耗 缺氧 池 巾的
为 了 解 决 这 一 问 题 可 以 采 用 Ｄ Ｐ Ｎ Ｘ， ： 或 Ｅ Ｂ Ｒ Ｅ ＨＡ Ｏ ＡＮ Ｎ Ｎ ＡＳ丁艺 。