基于厭氧環(huán)境的倒置A2-0工藝生物除磷機(jī)理研究.pdf

1、污水的生物除磷技術(shù)能夠經(jīng)濟(jì)有效預(yù)防水體富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問題，有助于回收磷資源，環(huán)境意義重大。生物除磷機(jī)理在微生物學(xué)和生物化學(xué)方面的研究進(jìn)展明顯。眾多研究者認(rèn)為:聚磷菌在厭氧條件下通過水解胞內(nèi)聚磷提供能量，跨膜吸收揮發(fā)性脂肪酸(Volatile fatty acids，VFAs)合成聚羥基烷酸酯(Poly-hydroxyalkanoates，PHAs);在好氧條件下氧化利用PHAs產(chǎn)生能量過度吸磷，從而實(shí)現(xiàn)污水中磷的脫除。這樣的觀點(diǎn)認(rèn)為厭氧

2、環(huán)境聚磷菌胞內(nèi)PHAs合成能力的大小決定著好氧吸磷動(dòng)力的強(qiáng)弱，因而特別強(qiáng)調(diào)厭氧釋磷水平對(duì)于污水生物除磷性能的重要作用，長(zhǎng)期以來(lái)一直被用于指導(dǎo)傳統(tǒng)污水生物除磷工藝的設(shè)計(jì)。
　　 大量試驗(yàn)結(jié)果表明，倒置A2/O工藝相對(duì)于傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝不僅具有更高的脫氮除磷性能，而且具有更好的節(jié)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)。倒置A2/O工藝的理論觀點(diǎn)中強(qiáng)調(diào)厭氧環(huán)境對(duì)聚磷菌過度吸磷能力的重要影響，不同的研究者對(duì)此有不同的觀點(diǎn)。為了系統(tǒng)了解厭氧環(huán)境因素對(duì)倒置A2/O

3、工藝除磷性能的影響，本論文從物質(zhì)代謝和能量代謝兩個(gè)角度系統(tǒng)研究了厭氧歷時(shí)和厭氧程度對(duì)倒置A2/O工藝生物除磷過程的規(guī)律性影響。
　　 基于厭氧歷時(shí)的倒置A2/O工藝生物除磷機(jī)理研究表明:
　　 1.在一定水質(zhì)范圍內(nèi)，無(wú)論廢水中VFAs的比例高低，適當(dāng)延長(zhǎng)厭氧歷時(shí)，在厭氧有效釋磷水平和PHAs合成量沒有明顯增加的情況下，可有效提高好氧段的吸磷動(dòng)力、除磷效率、微生物能量代謝的水平及活性。厭氧有效釋磷水平高低或者PHAs合成量

4、的多寡，都不是決定聚磷菌過度吸磷能力的充分必要條件。
　　 2.隨著厭氧歷時(shí)的延長(zhǎng)，聚磷菌的過度吸磷能力和微生物能量代謝的水平及活性總是發(fā)生同步的增減變化，都會(huì)先增加后減小。適當(dāng)延長(zhǎng)厭氧歷時(shí)能夠提高微生物的能量代謝活性及水平，過度延長(zhǎng)厭氧歷時(shí)反而會(huì)降低聚磷微生物的能量代謝活性及水平。在其他條件相同的情況下，微生物能量代謝水平及活性的提高總會(huì)導(dǎo)致聚磷菌過度吸磷能力相應(yīng)增強(qiáng)。適當(dāng)延長(zhǎng)厭氧歷時(shí)能夠增強(qiáng)聚磷菌過度吸磷能力的根本原因在于提

5、高了微生物能量代謝的水平及活性。
　　 3.使聚磷菌的過度吸磷能力最強(qiáng)所需的厭氧歷時(shí)與廢水中VFAs比例有關(guān)，廢水中VFAs比例高時(shí)所需的厭氧歷時(shí)較長(zhǎng)，表明廢水中所含的VFAs比例對(duì)聚磷菌耐受厭氧歷時(shí)的能力有一定的影響。對(duì)于VFAs/COD=30％左右的生活污水而言，使聚磷菌過度吸磷能力最強(qiáng)、微生物的能量代謝活性及水平達(dá)到最高所需的厭氧歷時(shí)在4h左右。
　　 基于厭氧程度的倒置A2/O工藝生物除磷機(jī)理研究表明:
　

6、　 1.在一定水質(zhì)范圍內(nèi)，適度增加厭氧程度可以提高厭氧段的釋磷水平和聚磷菌PHAs合成量，還可以提高好氧段的微生物能量代謝的水平及活性，最終導(dǎo)致除磷效率提高。
　　 2.對(duì)于實(shí)際生活污水處理廠的污泥而言，在厭氧程度相同的條件下，提高進(jìn)水中的VFAs比例雖然可以有效的增加厭氧釋磷水平和PHAs合成量卻不一定能提高除磷效率，表明厭氧釋磷水平的高低和PHAs合成量的多寡都不是決定聚磷菌過度吸磷能力的充分必要條件。同樣的試驗(yàn)條件下，微