反硝化聚磷菌影响因素
反硝化聚磷菌影响因素
本次文献总结主要总结了生物除磷过程中的主要环境影响因素，以及对近期实验的一个最初步想法及简单计划。主要文献来源：镁离子浓度对SBR生物除磷系统的影响，书籍祝贵兵、彭永臻的《生物除磷》等。
一、生物除磷过程中的主要环境影响因素
近年来，随着对生物除磷工艺研究的逐渐深入，发现对于生物除磷有着诸多的限制因子，其中主要有进水中的碳源、污泥龄、温度、PH以及水中的金属离子等等。
碳源的影响
在生物除磷的过程中，每去除一毫克的磷酸盐，需要消耗约20毫克的COD，其中的COD指可快速生物降解COD和可慢速降解COD之和（废水中的Ss和Xs组分）。
聚磷菌的主要营养底物为挥发性有机酸，包括醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐等，在实际污水中挥发性脂肪酸可通过厌氧区发酵COD组分和部分慢速可生物降解COD的发酵作用（水解和酸化）或进行出沉污泥发酵（生物除磷利用的COD是可溶的，在实际中则有必要初沉分离发酵）。
在良好的生物脱氮除磷工艺中，BOD:N的值至少为4~5 。
镁离子对聚磷的影响
在这些影响因素中金属离子（特别是镁离子）被认为是生物除磷工艺启动和稳定运行的重要影响因素。
Rickard等指出镁离子在磷酸盐的胞内运输过程及维持胞内聚磷酸盐的稳定性方面会起到较重要的作用。
通过李幸、高大文等人用SBR系统测试镁离子浓度对生物除磷系统的影响发现，在反应器启动阶段，适量的添加镁离子会加速聚磷菌的富集，并且能够加强整套生物除磷系统的稳定运行。在SBR反应器除磷过程的稳定运行阶段，在镁离子不充足的系统中磷酸盐的去除率会逐渐下降甚至达到50%以下，系统恶化；而镁离子充足的系统中磷酸盐的去除会保持在90%以上，且磷酸盐的变化同镁离子的浓度变化成相似的趋势。通过李幸、高大文等人的试验发现活性污泥体系中，要使得其中磷酸盐达到较好的处理效果，则Mg/P的变化范围应在0.2~0.6之间。并且发现镁离子参与生物除磷中的释磷吸磷过程，随着磷酸盐的释放，污水中镁离子浓度也随之增大；随着磷酸盐的吸收，污水中镁离子浓度也随之降低。
但在以前的研究中，镁离子对生物除磷的影响研究较少，也仅见于李幸、高大文等人用A/O-SBR系统聚磷菌的实验，对于脱氮处理的反硝化聚磷菌则相对研究较少。但镁离子对反硝化聚磷影响较大，当镁离子含量不足时，钙离子会担负起镁的角色。
硝酸盐和氧的影响
硝酸盐和氧对生物除磷会产生有利和不利的影响，一方面在好氧或缺氧区聚磷菌利用溶氧或硝酸盐进行吸磷；另一方面溶氧或硝酸盐会影响厌氧释磷的阶段。
对于反硝化除磷过程中，硝酸盐对反硝化除磷影响较大，需严格控制。
硝酸盐进入厌氧阶段主要会产生两种不利影响：
一是长时间持续地将硝酸盐引入厌氧段会导致系统中反硝化菌的大量生长，而不是反硝化聚磷菌，在COD和硝酸盐共同存在的情况下，反硝化菌会更加有效地利用COD；
二是就短时间而言，有时会在厌氧释磷实验或在厌氧池测得的释磷量降低。实验过程中最有可能发生的情况则是乙酸盐、COD被用于反硝化过程，而聚磷菌在硝酸盐存在的情况下聚磷。
所以说，厌氧释磷阶段为了保证无氧的环境，污水中的硝酸盐浓度不易过高。
厌氧停留时间
厌氧环境是聚磷菌吸收乙酸盐储存能量的必要条件，对于厌氧停留的时间主要决定于易生物降解COD（包括其他转化而生成的部分）的量和聚磷菌最大贮存能力以及所要去除的COD的量。
硝化与反硝化反应
硝化 与反硝化反应
一、硝化反应
1、硝化：在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用， 将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。反 应过程如下：
亚硝酸盐菌：
NH4++ 3/2 O2→ NO2-+ 2H++ H2O - △E △E=278.42KJ
接着亚硝酸盐转化为硝酸盐：
NO2-+ 1/2 O2→ NO3-- △E △E=278.42KJ
这两个反应式都是释放能量的过程，氨氮转化为硝态氮并不是去 除氮而是减少它的需氧量。上诉两式合起来写成：
NH4++ 2 O2→ NO3-+ 2H++ H2O - △E △E=351KJ
综合氨氧化和细胞体合成反应方程式如下：
NH4++1.83O2+1.98HCO3-→0.02C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.88H2CO3 上式可知：
在硝化过程中，1g 氨氮 NH4+-N 氧化为转化为 NO2--N 需 3.43gO2， 氧化
1gNO2--N 需要 1.14gO2,所以氧化 1gNH4+-N 需要 4.57gO2；硝化过 程中释放出
H+，将消耗废水中的碱度，每 lg 氨氮 NH4+-N 氧化为 NO3-， 将消耗碱度
2*50/14=7.l4g(以 CaCO3计)。
2、影响硝化过程的主要因素有：
(1)pH 值和碱度
当 pH 值为 8.0～8.4 时(20℃)，硝化作用速度最快，其中亚硝化 菌 6.0～7.5，硝化菌 7.0～8.5。由于硝化过程中 pH 将下降，当废水 碱度≤70mg/l，则需投加石灰，维持 pH 值在 7.5 以上。
(2)温度
温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的最适宜水温为 35℃ ，在 15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于 15℃为宜；5℃时完全停 止。
(3)污泥停留时间
硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～0.5d-1 (温 度 20℃ ，pH8.0～8.4)。为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留 时间必须大于硝化菌的最小世代时间。在实际运行中，活性污泥法脱 氮，污泥龄一般应取 11～23d。
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
反硝化除磷技术概述
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反硝化除磷技术概述
土建学院季斌
摘 要：反硝化除磷技术是废水生物除磷的一个新方式，能够解决废水处理工艺运行中碳源 不足、污泥产量大和好氧阶段曝气能耗大等问题， 因而受到环境保护领域的关注。 文章对反
硝化除磷的机理、影响因素、现有工艺及研究现状做出综述。
关键词：废水处理；反硝化除磷； DPBs ;缺氧吸磷
Abstract: As a new way to achieve waste water biological phosphorus removal, denitrifying
phosphorus removal tech no logy can resolve problems such as orga nic deficie ncy, large product
ion of sludge and big energy consumption. It gets much attention from environmental protection doma
in. The mecha ni sms, effect factors, processes and research status of den itrify ing phosphorus
removal were reviewed and discussed in the paper.
Key words :wastewater treatment; denitrifying dephosphatation ; DPBs ； anoxic phosphorus
uptake 污水脱氮除磷技术因能有效控制水体富营养化， 因而是现阶段污水生物处理技术研究的热
点问题。传统的生物脱氮除磷是利用硝化菌和反硝化菌脱氮、聚磷菌 PAOs（Phosphorus
accumulating organism）除磷达到去除目的。由于释磷和反硝化菌反硝化都需要碳源，两种菌 争夺进水中的碳源，当可用碳源量不足时，磷的去除效率将受到影响。 1993年荷兰Delft大
反硝化作用与反硝化菌KONODO
反硝化作用与反硝化菌2020
一、反硝化作用：
反硝化作用一般指在缺氧条件下，反硝化菌将（硝化反应过程中产生的）硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气的过程。
在反硝化过程中，有机物作为电子供体，硝酸盐为电子受体，在电子传递过程中，有机物失去电子被氧化，硝酸盐得到电子被还原，实现在反硝化过程对硝态氮和COD的脱除。理论上，1g硝态氮的全程反硝化需要硝化2.86g有机碳源（以BOD计）。对生化处理中反硝化进水，可以考察其可生化性（BOD/COD）和含量（BOD/TN比例），以判断有机物碳源是否适宜并足够系统用于反硝化脱氮。
影响污水生物脱氮过程中反硝化作用的主要因素包括：溶解氧、pH值、温度、有机碳源的种类和浓度，以及水背景情况等。
一般认为，系统中溶解氧保持在0.15mg/L 以下时反硝化才能正常进行。反硝化作用最适宜的pH为6.5-7.5,反硝化作用也是产碱过程，可以在一定程度上对冲硝化作用中消耗的一部分碱度。理论上，全程硝化过程可产生3.57g碱度（以CaCO3计）。在温度方面，实际中反硝化一般应控制在15-30 ℃。
二、参与反硝化作用的细菌
反硝化菌主要参与硝态氮及亚硝态氮还原过程，是生化系统中硝酸盐氮去除的主要功能菌。参与反硝化作用的细菌主要有以下几类：
1、反硝化细菌(Denitrifying bacteria)
这是一类兼性厌氧微生物，当水环境中有分子态氧时，氧化分解有机物，利用分子态氧作为最终电子受体。当溶解氧(DO)低于0.15mg/L，即缺氧状态，反硝化细菌可用硝酸盐、氮化物等作为末端电子受体，以有机碳源为氢供体，将硝酸盐还原为NO、N2O或N2。反硝化作用既可脱除污水中的硝态氮（总氮也自然降低），又可一定程度维持水环境pH稳定性，还可以降低COD。这类反硝化菌中，有的能还原硝酸盐和亚硝酸盐，有的只能将硝酸盐还原为亚硝酸盐。
2、好氧反硝化细菌
有些细菌能营有氧呼吸，同时实现反硝化作用。从污水中，最早分离的好氧反硝化细菌是副球菌属的Paracoccus pantotrophus，该菌能在好氧情况下将硝态氮或亚硝态氮还原为N2。其他已发现的好氧反硝化作用细菌，还有施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzer)等。大多数反硝化细菌在有氧条件下产生N2O而不是N2。目前，关于好氧反硝化菌的研究也是环境微生物方面的热点之一。
影响硝化反硝化的因素
1、温度：温度愈高，可使硝化作用的活性增加，但这不表示温度越高越好，因为温度越高，溶氧的饱和度会降低，因此硝化作用仅能在温度与溶氧之间取得一个平衡关系以获得最高的效率。一般的建议是以不超过30℃，不低于20℃为原则。
2、PH值：在一般的生物处理程序中，硝化反应系统受pH影响很大。硝化细菌在生长过程中会消耗大量碱度，故pH稍高于7～8，有利于硝化作用（张镇南等，1995）。一般的建议是以介于7.5～8.2之间最佳，若高于9.0或低于6.0都要避免，因为那已超过硝化细菌正常生长的范围，必然会影响硝化作用的效率（Alleman，1992）。
3、溶氧：当溶氧（DO）浓度低时，硝化反应受溶氧浓度影响很大。但在一般的生物处理程中，溶氧则较不容易控制，因此必须作处理水之溶氧测试，并控制至少不低于2～3ppm的范围内（Alleman，1992）。
4、氨和亚硝酸：分子性的氨和游离的亚硝酸均会对硝化反应产生抑制作用（Anthonisen，1976）。分子性的氨浓度如果高于10～150ppm，可能对亚硝酸化作用产生抑制作用，高于0.1～1.0ppm对硝酸化作用即产生抑制作用（Anthonisen，1976）。亚硝酸浓度若大于0.22～2.8ppm亦会抑制硝酸化作用（Anthonisen et al.，1976）。
5、碳氮比：硝化细菌之存在比率取决于污水中含碳物质及含氮物质之相对数量。含氮营养物浓度之测定可利用凯氏法（Kjeldahl method）测得所谓的总凯氏氮（Totol Kjeldahl Nitrogen），简称TKN，其值包含氨及有机氮化物。含碳物质浓度之测定可利用生化需氧量BOD（Biochemical Oxygen Demand）行之，它代表有机污染之程度。 BOD/TKN简称碳氮比。碳氮比愈高，异营性氧化菌的活性较大，大量繁殖，消耗溶氧速率快，使硝化细菌无法生存竞争。反之，如果碳氮比愈低，则有利于硝化细菌之增殖。
影响土壤反硝化作用的因素
HENANNONGYE15河南农业2015年第9
期（上）土壤反硝化作用包括生物反硝化过程和化学反硝化过程，以生物反硝化过程最为重要。生物反硝化过程是指微生物在无氧、或者微量氧供应条件下的硝酸呼吸过程，其中，反硝化微生物将NO3-、NO2-或者N2O作为呼吸过程的末端电子受体，并将其还原为NO2-、NO、N2O或者是N2。一、土壤反硝化作用概述通常所说的土壤反硝化作用主要是指土壤生物反硝化过程。反硝化的基本过程是：NO3-→NO2-→NO→N2O→N2反硝化作用发生 的总的要求是：一是存在具有代谢能力的反硝化微生物。二是合适的电子供体，如有机C化合物、还原态S化合物或分子态氢（H2）。三是嫌气条件或O2的有效性受到限制。四是N的氧化物，如NO3-、NO2-、NO或者N2O作为末端电子受体。只有上述条件同时满足时，反硝化才能进行。反硝化通常在厌氧条件下发生，但在微厌氧条件下也能发生好气反硝化，即异养硝化细菌利用NH4＋氧化而来的NO2-作为电子受体，将其还原为N2O和N2 的过程，某些情况下可成为N2O或N2的主要产生途径。二、影响土壤反硝化作用的因素凡是影响到土壤微生物生长与活性的因素都会影响到土壤反硝化作用的进行，而且这些因素在单独起作用的同时还错综复杂的影响反硝化作用的进行。（一）通气与水分状况反硝化作用是在嫌气条件下进行的微生物学过程，因而受到土壤水分和通气状况的制约。实验室研究表明，当土壤水分含量低于60%时，反硝化作用非常微弱，不受NO3-供应的限制。 与常规耕作土壤相比，免耕土壤有较多的土壤水分和较小的空隙度，生物反硝化作用强于耕作土壤。免耕也比传统耕作导致更高的土壤表层C累积，从而增强反硝化作用，这主要是因为免耕条件下表层土壤含水量因有作物残茬覆盖而较高，从而促进了反硝化。（二）温度反硝化作用可以在较宽的温度范围内进行。在温度低至-2~-4℃时，反硝化作用也可以进行，当温度>5℃时，反硝化作用可以明显的进行，反硝化作用进行的最佳温度是在30~67℃。当温度>50℃时化学反硝化作用将起主要作用。在75~85℃时反硝化作用将停止，没有反硝化作用的进行。（三）碳源绝大多数反硝化细菌是异养的，土壤有机质为参与这一过程的微生物提供了能源。因此，土壤有机质含量越高，反硝化作用潜力越大。有些研究者认为土壤反硝化作用的空间变异性部分原因是有机碳的差异所致。土壤反硝化势还与有机碳的形态有关，特别是与水溶性碳或易矿化碳的关系更为密切。此外反硝化势还与碳源的特性有关，许多化合物如葡萄糖、蔗糖、甲酸盐、柠檬酸盐等可以有效地促进反硝化作用。（四）氮源在实验室条件下，反硝化速率随土壤NO3-浓度的增加而增加，但在土壤NO3-浓度增加到较高的数值后，反硝化速率稳定在较高的水平，不再增加。由于NO3-到NO2-的还原酶系表观Km值极低，一般在5~290 μmol/L，当土壤NO3-浓度达到25~100 mg/kg时，反硝化潜势与土壤NO3-浓度无关，即呈零级反应。当土壤NO3-浓度低于40μg/g时，土壤反硝化反应呈一级反应，此时土壤生物反硝化速率完全决定于NO3- 在土壤溶液中的扩散速率。在实验室条件下，当反硝化不受有机碳供应和水分含量限制时，NO3-N浓度是反硝化速率的主要限制因素。当NO3-N不成为反硝化的限制因素时，那么C的供应就成为限制反硝化强弱的主要因素。（五）土壤pH值土壤pH值对反硝化作用的影响目前还没有定论。通常认为适宜反硝化进行的土壤pH值范围是6~8。反硝化速率随pH值的升高而升高，因为土壤中微生物的种类以及NO3-浓度状况决定反硝化作用的最佳pH值，而绝大多数反硝化微生物生长的最佳pH值范围在6~8，虽然弱碱性环境有利于反硝化过程，但在自然的酸性土壤上即使pH值低至3.5时，仍发现有明显的反硝化损失。（六）土壤质地土壤质地对反硝化的影响主要是通过土壤结构、孔隙大小、团粒、以及导水速率等物理因素的变化状况而进行的。通常质地较重的黏壤反硝化强于质地较轻的沙壤，即随着土壤质地变细反硝化作用增强（沙壤
反硝化除磷
反硝化除磷
反硝化除磷是用厌氧/缺氧交替环境来代替传统的厌氧/好氧环境,驯化培养出一
类以硝酸根作为最终电子受体的反硝化聚磷菌(denitrifying phos-phorus
removing bacteria,简称DPB)为优势菌种,通过它们的代谢作用来同时完成过量
吸磷和反硝化过程而达到脱氮除磷的双重目的。应用反硝化除磷工艺处理城市污
水时不仅可节省曝气量,而且还可减少剩余污泥量,即可节省投资和运行费用。
1 反硝化除磷理论
在对除磷脱氮系统的研究过程中发现,活性污泥中的一部分聚磷菌能以硝酸
盐作为电子受体在进行反硝化的同时完成过量吸磷。1993年荷兰Delft大学的
Kuba在试验中观察到:在厌氧/缺氧交替的运行条件下,易富集一类兼有反硝化作
用和除磷作用的兼性厌氧微生物,该微生物能利用Ｏ2或ＮＯ- 3作为电子受体,且
其基于胞内PHB和糖原质的生物代谢作用与传统Ａ/Ｏ法中的聚磷菌(PAO)相似。
针对此现象研究者们提出了两种假说来进行解释:①两类菌属学说,即生物除磷
系统中的ＰＡＯ可分为两类菌属,其中一类ＰＡＯ只能以氧气作为电子受体,而
另一类则既能以氧气又能以硝酸盐作为电子受体,因此它们在吸磷的同时能进行
反硝化;②一类菌属学说,即在生物除磷系统中只存在一类ＰＡＯ,它们在一定程
度上都具有反硝化能力,其能否表现出来的关键在于厌氧/缺氧这种交替环境是
否得到了强化。如果交替环境被强化的程度较深则系统中ＰＡＯ的反硝化能力较
强,反之则系统中ＰＡＯ的反硝化能力弱,即ＰＡＯ不能进行反硝化除磷。也就是
说,只有给ＰＡＯ创造特定的厌氧/缺氧交替环境以诱导出其体内具有反硝化作
用的酶,才能使其具有反硝化能力。这两种假说都有各自的支持者,但大部分研究
人员都赞同前者。
就ＮＯ- 3是否可作为生物除磷过程的电子受体,Vlekke(1987年)和
Takahiro(1992年)等分别利用厌氧—缺氧ＳＢＲ(anaerobic/anoxicSBR,简称Ａ
污水反硝化聚磷菌的生物学特征和调控技术
第２５卷第４期 ２ ０ １ ２年８月 污 染 防 治 技 术 ＰＯＬＬＵＴＩＯＮ ＣＯＮＴＲＯＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏ１．２５．ＮＯ．４ Ｊｕｎ．，２ ０ １ ２
污水反硝化聚磷菌的生物学特征和调控技术
严桂英。李慧 （张家港市环境监测站，江苏张家港２１５６００）
摘 要：阐述了强化生物除磷系统（ＥＢＰＲ）中活性污泥功能菌聚磷菌和竞争菌聚糖菌的菌种构成；探讨了菌种利用不 同碳源除磷的基本过程；围绕操作温度、ｐＨ环境、进水基质组成等关键信息，论述了影响聚磷菌除磷和聚糖菌竞争的因素。 综合各学科知识进行强化生物除磷系统的生物学特征研究，在具代表性的ＥＢＰＲ污水处理厂进行调研和工艺参数研究，为 优化污水处理厂的调控技术提供方向。 关键词：反硝化聚磷菌（ＤＰＡＯｓ）；聚糖菌（ＧＡＯｓ）；生化机理；调控技术；研究进展 中图分类号：Ｘ７０３．１ 文献标识码：Ａ
Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｄｅｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇ
ＰＯｌｙｐｈ０ｓｐｈａｔｅ—Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｎｇ ｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ＹＡＮ Ｇｕｔ—ｙｉｎｇ，ＬＩ Ｈｕｉ （Ｚｈａｎ￣ ｉａｇａｎｇ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２ １ ５６００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ ｐａｒｔｓ ａｒｅ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ：ｍｉｃｒｏｂｅｓ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＰＡＯｓ ａｎｄ ＧＡＯｓ ｉｎ ＥＢＰＲ ｓｙｓｔｅｍ；ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ＤＰＡＯｓ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｃａｒｂｏｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｙｓｔｅｍ ｔｅｍ— ｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐＨ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓ ｉｎ ｉｎｆｌｕｅｎｔｓ，ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｈｉｃｈ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＰＡＯｓ ａｎｄ ＧＡＯｓ ａｒｅ ｃｌａｒｉｆｉｅｄ．Ｉｎｔｅ・ ｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｂｊｅｃｔｓ ｔｏ ｐｅｒｆｏｒｍ ｓｈｅｄｉｅｓ ａｂｏｕｔ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ ＥＢＰＲ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ＥＢＰＲ ｐｌａｎｔｓ ｗｉｌｌ ｈｅｌｐ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ＥＢＰＲ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＤＰＡＯｓ；ＧＡＯｓ；ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ
缺氧区 好氧区容积比对A2O工艺反硝化除磷的影响
缺氧区、好氧区容积比对A2/O工艺反硝化除磷的影响
曹雪梅1, 彭永臻1, 2, 王淑莹2
(1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090; 2.北京工业大学环境
与能源工程学院,北京100022)
摘 要: 反硝化除磷菌可以在碳源不足的条件下,通过“一碳两用”的方式同时实现反硝化
脱氮和吸磷过程,有研究表明,A2/O工艺中存在反硝化除磷现象。为此以啤酒废水为处理对象,研
究了缺氧区与好氧区容积比对A2/O工艺反硝化除磷的影响。试验结果表明,在缺氧区与好氧区
容积比分别为0. 33、0. 48、0. 60的条件下,A2/O系统对总氮的平均去除率分别为68. 04%、79. 64%
和85. 70%,对总磷的平均去除率分别为85. 38%、90. 80%和96. 84%,对COD的去除率均在90%
以上。此外,如果继续增大缺氧区与好氧区容积比,应适当调整内循环比,否则会由于缺氧区硝酸
盐浓度不够而发生二次释磷现象。
基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2003AA601010); 国家自然科学基金重点资助项目(50138010)
关键词: A2/O工艺; 反硝化除磷; 容积比; 啤酒废水
中图分类号: X703. 1 文献标识码: A 文章编号:1000-4602(2007)03-0027-04
Influence ofVolume Ratio ofAnoxic Zone to Aerobic Zone on
Denitrifying PhosphorusRemoval in A2/O Process
CAO Xue-mei1, PENG Yong-zhen1, 2, WANG Shu-ying2
(1. School ofMunicipalandEnvironmentalEngineering, Harbin Institute ofTechnology, Harbin
污水处理技术之聚磷菌的除磷机理及影响因素
污水处理技术之聚磷菌的除磷机理及影响因素！
污水生物除磷的原理就是人为创造生物超量除磷过程，实现可控的除磷效果。整个过程必须通过创造厌氧与好氧交替环节利用聚磷菌的作用来实现生物除磷过程。
一、聚磷菌除磷机理
聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌，是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌，在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。
1）厌氧条件下释磷
在没有溶解氧或硝态氮存在的条件下，兼性细菌通过发酵作用将可溶性BOD5转化为低分子挥发性有机酸VFA。聚磷菌吸收这些发酵产物或来自原污水的VFA，并将其运送到细胞内，同化成胞内碳能源储存物质PHB，所需的能力来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。
2）好氧条件下摄磷
好氧条件下，聚磷菌的活力得到恢复，并以聚磷的形式存储超过生长所需的磷量，通过PHB的氧化代谢产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式捕集存储，磷酸盐从水中被去除。
3）富磷污泥的排放
产生的富磷污泥通过剩余污泥的形式排放，从而将磷去除。从能量角度来看，
聚磷菌在无氧条件下释放磷获取能量以吸收废水中溶解性有机物，在好氧状态下降解吸收溶解性有机物获取能量以吸收磷。
除磷的关键是厌氧区的设置，聚磷菌能在短暂的厌氧条件下，由于非聚磷菌吸收低分子基质并快速同化和储存这些发酵产物，即厌氧区为聚磷菌提供了竞争优势。
这样一来，能吸收大量磷的聚磷菌就能在处理系统中得到选择性增殖，并可通过排除高含磷量的剩余污泥达到除磷的目的。这种选择性增殖的另一好处是抑制了丝状菌的增殖，避免了产生沉淀性能较差的污泥的可能，因此厌氧/好氧生物除磷工艺一般不会出现污泥膨胀。
二、聚磷菌代谢的影响因素
生物除磷中通过聚磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥而除磷，其影响聚磷菌代谢的影响因素包括：温度、pH值、厌氧池DO、厌氧池硝态氮、泥龄、CP比、RBCOD含量、糖原、HRT等。