污水生物除磷

污水生物除磷主要是利用聚磷菌（屬于不動(dòng)桿菌屬、氣單胞菌屬和假單胞菌屬等）在厭氧條件下釋放磷和在好氧條件下蓄積磷的作用。根據(jù)Holmers提出的活性污泥化學(xué)組成經(jīng)驗(yàn)式C₁₁₈H₁₇₀O₅₁N₁₇P和Sherrard提出的經(jīng)驗(yàn)式C₆₀H₈₇O₂₃N₁₂P估算，磷在活性污泥中的含量為2%左右，但在厭氧—好氧活性污泥中，污泥含磷量達(dá)3%~8%。

從生物學(xué)角度對聚磷菌過量吸收磷的解釋如下：在厭氧條件下，聚磷菌在分解體內(nèi)聚磷酸鹽的同時(shí)產(chǎn)生三磷酸腺苷（ATP），聚磷菌利用ATP以主動(dòng)運(yùn)輸方式將細(xì)胞外的有機(jī)物攝入細(xì)胞內(nèi)，以聚β—羥基丁酸（PHB）及糖原等有機(jī)顆粒的形式儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)。聚磷菌在厭氧條件下釋放出的磷是ATP的水解產(chǎn)物，反應(yīng)式如下：

應(yīng)當(dāng)說明，這里所謂的厭氧條件是指既無分子氧也無氮氧化物氧（NO_X），以區(qū)別于只無分子氧的缺氧條件。在好氧條件下，儲(chǔ)存有有機(jī)物的聚磷菌在有溶解氧和氧化氮的條件下進(jìn)行有機(jī)物代謝，同時(shí)產(chǎn)生大量的ATP，產(chǎn)生的ATP大部分供給細(xì)菌合成和維持生命活動(dòng)，一部分則用于合成磷酸鹽蓄積在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)。上述釋放和過量吸收磷的過程，可通過《圖1：聚磷菌釋放和吸收磷的代謝過程》形象地描述。圖中ΔE_a為主動(dòng)運(yùn)輸能量，ΔE_m為維持生命活動(dòng)的能量，ΔE_s為合成能量，ΔE_p為合成聚合磷的能量。

影響污水生物除磷的因素有：

（1）厭氧/好氧條件的交替

生物除磷要求創(chuàng)造適合聚磷菌生長的環(huán)境，從而使聚磷菌群體增殖。在工藝上可設(shè)置厭氧、好氧交替的環(huán)境條件，使聚磷菌獲得選擇性增長。聚磷菌在厭氧段大量吸收水中揮發(fā)性脂肪酸（VFAs），并在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為聚β—羥基丁酸，聚磷菌進(jìn)入好氧段后就無需同其他異養(yǎng)菌爭奪水中殘留的有機(jī)物，從而成為優(yōu)勢群體。在好氧反應(yīng)池中，聚磷菌一方面進(jìn)行磷的吸收和聚磷的合成，以聚磷的形式在細(xì)胞內(nèi)存儲(chǔ)磷酸鹽，以聚磷酸高能鍵的形式捕積存儲(chǔ)能量，將磷酸鹽從液相中去除，另一方面合成新的聚磷菌細(xì)胞和存儲(chǔ)細(xì)胞內(nèi)糖，產(chǎn)生富磷污泥。

（2）硝酸鹽

硝酸鹽在厭氧階段存在時(shí)，反硝化細(xì)菌與聚磷菌競爭優(yōu)先利用底物中甲酸、乙酸、丙酸等低分子有機(jī)酸，聚磷菌處于劣勢，抑制了聚磷菌的磷釋放。只有在污水中聚磷菌所需的低分子脂肪酸量足夠時(shí)，硝酸鹽的存在才可能不會(huì)影響除磷效果。

（3）pH與堿度

污水生物除磷好氧池的適宜pH為6~8。污水中保持一定的堿度具有緩沖作用，可使pH維持穩(wěn)定，為使好氧池的pH維持在中性附近，池中剩余總堿度宜大于70mg/L。

（4）BOD₅/TP

聚磷菌厭氧釋磷時(shí)，伴隨著吸收易降解有機(jī)物貯存于菌體內(nèi)，若BOD₅/TP比值過低，影響聚磷菌在釋磷時(shí)不能很好地吸收和貯存易降解有機(jī)物，從而影響其好氧吸磷，使除磷效果下降。

（5）污泥齡

生物除磷主要是通過排除剩余污泥來實(shí)現(xiàn)的，因此剩余污泥的多少會(huì)對除磷效果產(chǎn)生影響，污泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥較多，可以取得較高的除磷效果。

（6）溫度

溫度在10~30℃，都可以取得較好的除磷效果。 2100433B

城市污水中磷酸鹽按物理特性可以劃分為溶解態(tài)磷和顆粒態(tài)磷，按化學(xué)特性可以劃分為正磷酸鹽、聚合磷酸鹽和有機(jī)磷酸鹽。城市污水中磷酸鹽的主要來源為人類活動(dòng)的排泄物、廢棄物和工業(yè)廢水。污水除磷包括兩個(gè)必要的過程，首先將污水中溶解性含磷物質(zhì)轉(zhuǎn)化成不溶性顆粒形態(tài)，然后通過將顆粒固體去除從而達(dá)到污水除磷的目的。能夠結(jié)合磷酸鹽實(shí)現(xiàn)除磷的固體包括難溶性金屬磷酸鹽化學(xué)沉淀物和富磷的生物固體。根據(jù)產(chǎn)生固體顆粒的不同，除磷技術(shù)分為化學(xué)除磷和生物除磷。

第1章 污水的水量水質(zhì)特性；

第2章 污水與污泥特性；

第3章 污水生物處理的基本工藝過程；

第4章 活性污泥法處理系統(tǒng)；

第5章 生物濾池處理系統(tǒng)；

第6章 硝化處理系統(tǒng)；

7章 反硝化處理系統(tǒng)；

第8章 污水生物除磷處理系統(tǒng)；

第9章 污水厭氧處理系統(tǒng)；

第10章 污水除磷處理系統(tǒng)。2100433B