生(born)物除磷機理及影響因素！_河北坤桓環保設備有限公司

生(born)物除磷機理及影響因素！

金鬥笠環保

污水生(born)物除磷的(of)原理就是(yes)人(people)爲(for)創造生(born)物超量除磷過程，實現可控的(of)除磷效果。整個(indivual)過程必須通過創造厭氧與好氧交替環節利用(use)聚磷菌的(of)作(do)用(use)來(Come)實現生(born)物除磷過程。

一(one)、聚磷菌除磷機理

聚磷菌也叫做攝磷菌、除磷菌，是(yes)傳統活性污泥工藝中一(one)類特殊的(of)細菌，在(exist)好氧狀态下能超量地(land)将污水中的(of)磷吸入體内，使體内的(of)含磷量超過一(one)般細菌體内的(of)含磷量的(of)數倍，這(this)類細菌被廣泛地(land)用(use)于(At)生(born)物除磷。

1）厭氧條件下釋磷

在(exist)沒有溶解氧或硝态氮存在(exist)的(of)條件下，兼性細菌通過發酵作(do)用(use)将可溶性BOD5轉化爲(for)低分子揮發性有機酸VFA。聚磷菌吸收這(this)些發酵産物或來(Come)自原污水的(of)VFA，并将其運送到(arrive)細胞内，同化成胞内碳能源儲存物質PHB，所需的(of)能力來(Come)源于(At)聚磷的(of)水解以(by)及細胞内糖的(of)酵解，并導緻磷酸鹽的(of)釋放。

2）好氧條件下攝磷

好氧條件下，聚磷菌的(of)活力得到(arrive)恢複，并以(by)聚磷的(of)形式存儲超過生(born)長所需的(of)磷量，通過PHB的(of)氧化代謝産生(born)能量，用(use)于(At)磷的(of)吸收和(and)聚磷的(of)合成，能量以(by)聚磷酸高能鍵的(of)形式捕集存儲，磷酸鹽從水中被去除。

3）富磷污泥的(of)排放

産生(born)的(of)富磷污泥通過剩餘污泥的(of)形式排放，從而将磷去除。從能量角度來(Come)看，聚磷菌在(exist)無氧條件下釋放磷獲取能量以(by)吸收廢水中溶解性有機物，在(exist)好氧狀态下降解吸收溶解性有機物獲取能量以(by)吸收磷。

除磷的(of)關鍵是(yes)厭氧區的(of)設置，聚磷菌能在(exist)短暫的(of)厭氧條件下，由于(At)非聚磷菌吸收低分子基質并快速同化和(and)儲存這(this)些發酵産物，即厭氧區爲(for)聚磷菌提供了(Got it)競争優勢。

這(this)樣一(one)來(Come)，能吸收大(big)量磷的(of)聚磷菌就能在(exist)處理系統中得到(arrive)選擇性增殖，并可通過排除高含磷量的(of)剩餘污泥達到(arrive)除磷的(of)目的(of)。這(this)種選擇性增殖的(of)另一(one)好處是(yes)抑制了(Got it)絲狀菌的(of)增殖，避免了(Got it)産生(born)沉澱性能較差的(of)污泥的(of)可能，因此厭氧/好氧生(born)物除磷工藝一(one)般不(No)會出(out)現污泥膨脹。

二、聚磷菌代謝的(of)影響因素

生(born)物除磷中通過聚磷菌在(exist)厭氧狀态下釋放磷，在(exist)好氧狀态下過量地(land)攝取磷。經過排放富磷剩餘污泥而除磷，其影響聚磷菌代謝的(of)影響因素包括：溫度、pH值、厭氧池DO、厭氧池硝态氮、泥齡、CP比、RBCOD含量、糖原、HRT等。

1、溫度

溫度對除磷效果的(of)影響不(No)如對生(born)物脫氮過程的(of)影響那麽明顯，在(exist)一(one)定溫度範圍内，溫度變化不(No)是(yes)十分大(big)時(hour)，生(born)物除磷都能成功運行。試驗表明，生(born)物除磷的(of)溫度宜大(big)于(At)10℃，因爲(for)聚磷菌在(exist)低溫時(hour)生(born)長速度會減慢。

2、pH值

在(exist)pH在(exist)6.5一(one)8.0時(hour)，聚磷微生(born)物的(of)含磷量和(and)吸磷率保持穩定，當pH值低于(At)6.5時(hour)，吸磷率急劇下降。當pH值突然降低，無論在(exist)好氧區還是(yes)厭氧區磷的(of)濃度都急劇上升，pH降低的(of)幅度越大(big)釋放量越大(big)，這(this)說明pH降低引起的(of)磷釋放不(No)是(yes)聚磷菌本身對pH變化的(of)生(born)理生(born)化反應，而是(yes)一(one)種純化學的(of)“酸溶”效應，而且pH下降引起的(of)厭氧釋放量越大(big)，則好氧吸磷能力越低，這(this)說明pH下降引起的(of)釋放是(yes)破壞性的(of)，無效的(of)。pH升高時(hour)則出(out)現磷的(of)輕微吸收。

3、溶解氧

每毫克分子氧可消耗易生(born)物降解的(of)COD1.14mg,緻使聚磷生(born)物的(of)生(born)長受到(arrive)抑制，難以(by)達到(arrive)預計的(of)除磷效果。厭氧區要(want)保持較低的(of)溶解氧值以(by)更利于(At)厭氧菌的(of)發酵産酸，進而使聚磷菌更好的(of)釋磷，另外，較少的(of)溶解氧更有利予減少易降解有機質的(of)消耗，進而使聚磷菌合成更多的(of)PHB。

而在(exist)好氧區需要(want)較多的(of)溶解氧，以(by)更利于(At)聚磷菌分解儲存的(of)PHB類物質獲得能量來(Come)吸收污水中的(of)溶解性磷酸鹽合成細胞聚磷。厭氧區的(of)DO控制在(exist)0.3mg/l以(by)下，好氧區DO控制在(exist)2mg/l以(by)上，方可确保厭氧釋磷好氧吸磷的(of)順利進行。

4、厭氧池硝态氮

厭氧區硝态氮存在(exist)消耗有機基質而抑制PAO對磷的(of)釋放，從而影響在(exist)好氧條件下聚磷菌對磷的(of)吸收。另一(one)方面，硝态氮的(of)存在(exist)會被氣單胞菌屬利用(use)作(do)爲(for)電子受體進行反硝化，從而影響其以(by)發酵中間産物作(do)爲(for)電子受體進行發酵産酸，從而抑制PAO的(of)釋磷和(and)攝磷能力及PHB的(of)合成能力。每毫克硝酸鹽氮可消耗易生(born)物降解的(of)COD2.86mg，緻使厭氧釋磷受到(arrive)抑制，一(one)般控制在(exist)1.5mg/l以(by)下。

5、泥齡

由于(At)生(born)物除磷系統主要(want)通過排出(out)剩餘污泥實現除磷，因此剩餘污泥量的(of)多少決定系統的(of)除磷效果，而泥齡長短對剩餘污泥的(of)排放量和(and)污泥對磷的(of)攝取作(do)用(use)有直接的(of)影響。污泥齡越小，除磷效果越佳。這(this)是(yes)因爲(for)降低污泥齡，可增加剩餘污泥的(of)排放量及系統中的(of)除磷量，從而削減二沉池出(out)水中磷的(of)含量。但對于(At)同時(hour)除磷脫氮的(of)生(born)物處理工藝而言，爲(for)了(Got it)滿足硝化和(and)反硝化細菌的(of)生(born)長要(want)求，污泥齡往往控制得較大(big)，這(this)是(yes)除磷效果難以(by)令人(people)滿意的(of)原因。一(one)般以(by)除磷爲(for)目的(of)的(of)生(born)物處理系統的(of)泥齡控制在(exist)3.5~7d。

6、COD/TP

污水生(born)物除磷工藝中，厭氧段有機基質的(of)種類、含量及微生(born)物所需營養物質與污水中含磷的(of)比值是(yes)影響除磷效果的(of)重要(want)因素。不(No)同的(of)有機物爲(for)基質時(hour)，磷的(of)厭氧釋放和(and)好氧攝取效果是(yes)不(No)同的(of)。分子量較小的(of)易降解有機物（如揮發性脂肪酸類等）容易被聚磷菌利用(use)，将其體内儲存的(of)多聚磷酸鹽分解釋放出(out)磷，誘導磷釋放的(of)能力較強，而高分子難降解有機物誘導聚磷菌釋磷能力就較差。厭氧階段磷的(of)釋放越充分，好氧階段磷的(of)攝取量就越大(big)。另外，聚磷菌在(exist)厭氧階段釋磷所産生(born)的(of)能量，主要(want)用(use)于(At)其吸收低分子有機基質以(by)作(do)爲(for)厭氧條件下生(born)存的(of)基礎。因此，進水中是(yes)否含有足夠的(of)有機質，是(yes)關系到(arrive)聚磷菌能否在(exist)厭氧條件下順利生(born)存的(of)重要(want)因素。一(one)般認爲(for)，進水中COD/TP要(want)大(big)于(At)15，才能保證聚磷菌有足夠的(of)基質，從而獲得理想的(of)除磷效果。

7、RBCOD（易降解COD）

研究表明，當以(by)乙酸、丙酸和(and)甲酸等易降解碳源作(do)爲(for)釋磷基質時(hour)，磷的(of)釋放速率較大(big)，其釋放速率與基質的(of)濃度無關，僅與活性污泥的(of)濃度和(and)微生(born)物的(of)組成有關，該類基質導緻的(of)磷的(of)釋放可用(use)零級反應方程式表示。而其他(he)類有機物要(want)被聚磷菌利用(use)，必須轉化成此類小分子的(of)易降解碳源，聚磷菌才能利用(use)其代謝。

8、糖原

糖原是(yes)由多個(indivual)葡萄糖組成的(of)帶分枝的(of)大(big)分子多糖，是(yes)胞内糖的(of)貯存形式。如上圖所示聚磷菌中糖原在(exist)好氧環境下形成，儲存能量在(exist)厭氧環境下代謝形成爲(for)PHAs的(of)合成的(of)原料NADH并爲(for)聚磷菌代謝提供能量。所以(by)在(exist)延遲曝氣或者過氧化的(of)情況下，除磷效果會很差，因爲(for)過量曝氣會在(exist)好氧環境下消耗一(one)部分聚磷菌體内的(of)糖原，導緻厭氧時(hour)形成PHAs的(of)原料NADH的(of)不(No)足。

9、 HRT

對于(At)運行良好的(of)城市污水生(born)物脫氮除磷系統來(Come)說，一(one)般釋磷和(and)吸磷分别需要(want)1.5～2.5小時(hour)和(and)2.0～3.0小時(hour)。總體來(Come)看，似乎釋磷過程更爲(for)重要(want)一(one)些，因此，我(I)們(them)對污水在(exist)厭氧段的(of)停留時(hour)間更爲(for)關注，厭氧段的(of)HRT太短，将不(No)能保證磷的(of)有效釋放，而且污泥中的(of)兼性酸化菌不(No)能充分地(land)将污水中的(of)大(big)分子有機物分解爲(for)可供聚磷菌攝取的(of)低級脂肪酸，也會影響磷的(of)釋放；HRT太長，也沒有必要(want)，既增加基建投資和(and)運行費用(use)，還可能産生(born)一(one)些副作(do)用(use)。總之，釋磷和(and)吸磷是(yes)相互關聯的(of)兩個(indivual)過程，聚磷菌隻有經過充分的(of)厭氧釋磷才能在(exist)好氧段更好地(land)吸磷，也隻有吸磷良好的(of)聚磷菌才會在(exist)厭氧段超量地(land)釋磷，調控得當會形成一(one)個(indivual)良性循環。我(I)廠在(exist)實際運行中摸索得到(arrive)的(of)數據是(yes)：厭氧段HRT爲(for)1小時(hour)15分～1小時(hour)45分，好氧段HRT爲(for)2小時(hour)～3小時(hour)10分較爲(for)合适。

10、回流比（R）

A/O工藝保證除磷效果的(of)極爲(for)重要(want)的(of)一(one)點，就是(yes)使系統污泥在(exist)曝氣池中“攜帶”足夠的(of)溶解氧進入二沉池，其目的(of)就是(yes)爲(for)了(Got it)防止污泥在(exist)二沉池中因厭氧而釋放磷，但如果不(No)能快速排泥，二沉池内泥層太厚，再高的(of)DO也無法保證污泥不(No)厭氧釋磷，因此，A/O系統的(of)回流比不(No)宜太低，應保持足夠的(of)回流比，盡快将二沉池内的(of)污泥排出(out)。但過高的(of)回流比會增加回流系統和(and)曝氣系統的(of)能源消耗，且會縮短污泥在(exist)曝氣池内的(of)實際停留時(hour)間，影響BOD5和(and)P的(of)去除效果。如何在(exist)保證快速排泥的(of)前提下，盡量降低回流比，需在(exist)實際運行中反複摸索。一(one)般認爲(for)，R在(exist)50~70%的(of)範圍内即可。

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