作为环保水处理人，有关生物除磷的这7点知识，你值得了解
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本期主题：活性污泥水处理过程中，最擅长“活”的细菌，聚磷菌生物除磷过程，哪些因素会影响其处理效果？
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1 碳源类型
废水中有机物的组成，特别是其可生物降解性，可以显着影响除磷过程的性能。 从生物除磷的机理可以看出，生物除磷必须有足够的碳源，以满足聚磷菌厌氧释放磷的需要。 当废水中可被富磷细菌降解的有机物不足时，就会出现磷的无效释放。 ，也不合成细胞内聚合物，无效的磷释放无法去除。 只有厌氧段有效释放磷的聚磷菌越多，其好氧吸磷量就越大。 因此，厌氧段碳源的种类和浓度是影响除磷效果的重要因素。
聚磷细菌可以很容易地利用易降解的小分子有机物，因为其诱导磷释放的能力比难降解的高分子有机物强得多。 挥发性有机酸（VFA）的来源包括废水本身所含的有机酸或由兼性异养微生物降解的底物发酵产生的有机酸。 VFA的吸收是一个快速的过程，而发酵过程则进行得较慢。 理想的状态是废水本身含有较高比例，或者应该含有足够高浓度的可发酵有机物来产生。 目前大多数研究仍集中在简单有机物，如在厌氧段添加醋酸、丙酸、葡萄糖等，且醋酸、丙酸在释磷过程中的释磷速率优于葡萄糖。
2 温度
温度是生物除磷过程中一个复杂的影响因素。 目前，温度变化对除磷过程的影响尚不清楚。 温度对活性污泥的影响主要体现在以下几个方面：
（1）影响微生物的状态，如聚磷菌（PAO）的活性。 研究表明，当温度在15～20℃之间时，有利于PAO获得生长竞争优势，提高系统除磷效率。 当温度高于30°C时，有利于GAO（多糖酵母菌）在生长中获得竞争优势。 导致系统除磷效果降低甚至变差；
(2)影响污泥的种群，如硝化、酸化过程中活性污泥中积磷细菌的含量。 相关研究表明，GAO和PAO在10℃、20℃和30℃温度下对乙酸的吸收率。 20℃时，PAO为系统中的优势菌株，30℃时，GAO为优势菌株，因此低温使系统具有更好的除磷效果；
(3)影响可能发生的化学和物理过程，如化学沉淀过程等。
3 酸碱度
pH对生物除磷过程尤其是厌氧磷释放的影响比较明显，因为pH会影响醋酸盐进入细胞的过程，低pH会降低醋酸盐的吸收率和磷的释放率。 这意味着在低pH值下，需要更多的乙酸盐来释放单位质量的磷，并且聚磷酸盐分解释放的能量没有用于聚β-羟基丁酸酯（PHB）的合成和储存。 相反，它用于将乙酸盐通过细胞膜运输到细菌中。
生物除磷适宜的pH范围为6.5-8.0。 当pH在6.5-7.0之间时，对生物除磷影响不大。 当pH低于6.5时，蓄磷细菌的活性显着降低。 当pH低于6时，微生物基本不再生长。
研究表明，pH呈酸性时厌氧阶段释放磷较快，在适度碱性条件下更容易促进富磷微生物对好氧磷的吸收。
4 溶解氧
溶解氧（DO）对生物除磷过程的影响分为厌氧区和好氧区两部分。 在厌氧区，为了使积磷菌有良好的生长条件、释磷能力和合成PHB的能力，必须严格控制其厌氧条件。
因为一方面，DO将作为最终的电子受体，抑制厌氧菌的发酵和产酸，从而阻碍磷的释放； 另一方面，DO会消耗快速降解的有机物，每克氧气会消耗2毫克COD。 这会导致COD不足，容易被微生物降解，从而影响厌氧磷的释放。
在好氧区，必须有足够的DO来满足富磷菌对PHB的降解，为过量的磷吸收获得足够的能量，达到较好的除磷效果。 一般来说，厌氧段DO应控制在0.2mg/L以下，好氧段应控制在2mg/L以上。 但DO不宜过高，否则可能会加速细胞的内源呼吸，产生无效的磷释放。 因此，在考虑脱氮除磷时，应注意控制合理的外回流比。 如果过高，回流过程中携带的溶解氧会进入厌氧池，除磷效果会适得其反。
在回流比方面，厌氧-好氧除磷系统的回流比不宜太低。 应保持足够的回流比，尽快排出二沉池内的污泥，防止聚磷细菌在二沉池内遇到厌氧条件。 磷的释放发生在环境中。 在保证污泥快速排放的前提下，应尽可能降低回流比，避免缩短污泥在厌氧区的实际停留时间，影响磷的释放。
5泥龄
生物除磷系统的除磷是通过富磷剩余污泥的排放来实现的，因此剩余污泥的量决定了系统的除磷效果。
泥龄越短，单位质量活性污泥的含磷量越高，排出的剩余污泥中含磷量越高，获得的除磷效率越高。
因此，在以除磷为主要目的的污水处理中，一般宜采用相对较短的泥龄。 相关数据显示，一般控制在5至7天内比较合适。 厌氧释磷的含量与细胞内聚合物的代谢含量有关。 厌氧释磷的含量与细胞内聚合物的代谢含量有关。 新陈代谢越多，释放的磷就越多。 代谢含量是磷吸收效果的关键。 PHB代谢含量越高，吸收的磷越多，更有利于短泥龄条件下单位污泥细胞内聚合物的积累。
对于反硝化PAOs来说，泥龄10天时PHB的利用率最高，代谢活性最好； 而对于传统PAO来说，最佳代谢性能是在泥浆放置6天时。 多磷性能越好，PAO中多磷含量越高。 泥龄短有利于PAO中多磷的积累，泥龄6 d条件下多磷含量最高。
6 C/P
由于多聚磷酸盐细菌属于不动杆菌属，其生理活性较弱，只能吸收有机物中易分解的部分。 因此，应保证进水的BOD5含量，以保证聚磷菌的正常生理代谢。
在废水生物除磷过程中，厌氧阶段有机基质的类型和含量及其与微生物营养物的比值（BOD5/TP）是影响除磷效果的重要因素。 以不同有机质为底物时，磷的厌氧释放和好氧吸收不同。 根据生物除磷原理，易降解的小分子量有机物（如低级脂肪酸）很容易被蓄磷细菌利用，分解体内储存的多聚磷酸盐释放磷，具有很强的除磷作用。诱导磷释放的能力。 难降解的高分子量有机物诱导磷释放的能力较弱。
当废水中可被富磷细菌利用的易降解有机物量很少时，富磷细菌将无效释放磷，即在释放磷的过程中不合成细胞内储存材料（PHB） ，无效释放的磷将被储存在系统中。 无法删除。 只有厌氧阶段磷的有效释放更加完全，好氧阶段对磷的吸收才会更大。 另一方面，积磷细菌在厌氧阶段释放的磷所产生的能量，主要用于吸收进水中的低分子有机底物，合成PHB并储存在体内，作为其生存的基础。在厌氧抑制环境中。
因此，进水中是否含有足够的易降解有机基质（VFA）供富磷细菌合成PHB，是关系到富磷细菌能否在厌氧条件下顺利生存的重要因素。 经验表明，为保证除磷效果，进入厌氧段的污水中BOD5/TP应控制在大于20，当BOD5/P比为40时，厌氧段的释磷效果较理想。
7 反硝化除磷
随着水处理技术的不断发展和创新，当前反硝化除磷的研究已成为热点。 在生活污水处理采用的A2/O工艺中，大多数工艺在设置上进行了改进，主要体现在改变进水分配和回流污泥分配方面，例如在A2前设置选择池/O池。 目的是按比例进入进水和回流污泥，为预缺氧池创造条件，既达到反硝化效果，又不影响厌氧池磷的释放。
A2/O工艺中，通过设置厌氧池/缺氧池/好氧池的容积比为1:1:2，当缺氧区末端出水硝酸盐浓度控制在1~3 mg/ l、既能强化反硝化除磷菌的稳定生长，又能节省内循环能耗，引入侧流（厌氧池和缺氧池分配进水，主流为厌氧区，侧流缺氧区）可以提高低C/N比条件下TN和总磷的去除率，最佳侧流比为0.32。 因此，在实际工艺参数控制方面，要达到反硝化除磷的效果，需要根据水质和运行工况进行优化调整。
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