污水处理技术之聚磷菌的除磷机理及影响因素
反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制及其在废水处理中的应用
反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制及其在废水处理中的应用反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制及其在废水处理中的应用随着工业发展和人口增长，废水排放问题日益凸显。
氮和磷是废水中的主要污染物之一，对水生态环境造成了严重影响。
因此，研究高效的废水处理技术显得尤为重要。
反硝化聚磷菌作为一种新型微生物，其脱氮除磷机制在废水处理中发挥了重要作用。
一、反硝化聚磷菌的简介反硝化聚磷菌是属于异养微生物的一类。
它们在缺氧条件下能够同时完成硝化和反硝化过程，将废水中的氨氮转化为N2气释放至大气中。
此外，反硝化聚磷菌还具有优良的除磷能力，能够将废水中溶解性磷转化为固定态磷，从而实现废水中氮磷的联合去除。
二、反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制包含两个主要过程：硝化和反硝化。
首先，在含氧充足的条件下，反硝化聚磷菌能够将废水中的氨氮通过硝化作用转化为硝态氮。
其次，在缺氧条件下，反硝化聚磷菌通过反硝化过程将硝态氮还原为氮气，从而实现脱氮。
同时，反硝化过程还能释放出大量的自由电子和H+，为菌体的生长提供所需的能量。
此外，反硝化聚磷菌的菌体表面还有特殊的结构，能够吸附和吸引磷酸根离子，实现除磷作用。
三、反硝化聚磷菌在废水处理中的应用由于反硝化聚磷菌具有同时完成脱氮和除磷的能力，因此在废水处理中有着广泛的应用前景。
固定化技术是将反硝化聚磷菌生物膜固定在滤料或载体上，形成固定化生物膜反应器进行废水处理的一种方法。
通过固定化反硝化聚磷菌，可以有效地提高废水处理的效率和稳定性。
相比于传统的生物处理方法，固定化反硝化聚磷菌具有更高的去除率、更短的处理时间和更小的设备占地面积。
此外，反硝化聚磷菌在新型废水处理技术中还有着重要的应用。
比如，反硝化聚磷菌与厌氧氨氧化菌（Anammox）联合运用能够实现废水中氮磷的高效去除。
同时，反硝化聚磷菌还可以与微生物燃料电池结合，利用菌体产生的电子来发电。
这些创新性的技术为废水处理行业带来了更多的应用选择和发展机遇。
聚磷菌除磷原理
聚磷菌除磷原理
聚磷菌是一种能够有效去除水体中磷的微生物，它在水质改善中发挥着重要作用。
那么，聚磷菌除磷的原理是什么呢？在深入了解之前，我们首先需要了解磷在水体中的影响以及聚磷菌的作用机制。
磷是生态系统中的重要营养元素之一，它是植物生长和生物体代谢所必需的。
然而，过多的磷会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，从而造成水质恶化、水生生物死亡甚至生态系统崩溃。
因此，控制水体中磷的含量对于维护水质至关重要。
聚磷菌除磷的原理主要是利用聚磷菌的生物学特性，通过其代谢作用将水体中
的磷转化为无机磷，从而达到去除水体中磷的目的。
聚磷菌是一类微生物，它们在水体中生长繁殖，并且能够利用水体中的有机磷和无机磷作为营养物质。
在其代谢过程中，聚磷菌会将有机磷和无机磷转化为无机磷酸盐，从而降低水体中磷的含量。
聚磷菌除磷的过程主要包括以下几个步骤，首先，聚磷菌在水体中生长繁殖，
吸收水体中的有机磷和无机磷；其次，聚磷菌通过代谢作用将有机磷和无机磷转化为无机磷酸盐；最后，无机磷酸盐沉淀或被吸附到生物体表面，从而实现了磷的去除。
聚磷菌除磷的原理简单而有效，它不仅能够降低水体中磷的含量，还能够改善
水质，减少水华的发生，保护水生生物的生存环境。
因此，聚磷菌除磷技术在水处理领域得到了广泛的应用。
总的来说，聚磷菌除磷的原理是利用聚磷菌的生物学特性，通过其代谢作用将
水体中的磷转化为无机磷，从而达到去除水体中磷的目的。
这种技术简单而有效，对于改善水质、保护水生生物生存环境具有重要意义。
希望通过对聚磷菌除磷原理的了解，能够更好地推动水体环境治理工作，实现水质的持续改善和生态环境的保护。
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）温度生物除磷的温度宜大于10?，聚磷菌在低温时生长速率减慢。
与硝化和反硝化菌相比温度对微生物除磷影响较小。
污、废水_深度处理——除磷的微生物学原理与工艺
好氧环境中
进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB 进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌的生理活动， 部分供其从污水中变本加厉地、过量地摄取磷，以 聚合磷酸盐（Ploy-P）的形式贮藏在菌体内而形成高 磷污泥，这就是好氧吸磷。通过剩余污泥排出。
普通活性污泥法通过同化作用除磷率可以达到 12%~20%。而具生物除磷功能的处理系统排放的剩 余污泥中含磷量可以占到干重5%~6%，去除率基本 可满足排放要求。
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城市污水生物除磷原理与工艺
1、生物法除磷原理
生物除磷——就是利用聚磷菌能够过量 的，在数量上超过其生理需要，从外部 摄取磷，并将磷以聚合形式贮藏在菌体 内，形成高磷污泥，排出系统外，达到 从废水中除磷的效果。
厌氧放磷：
厌氧条件下，聚磷菌将体内的聚 磷分解产生能量，释放PO43－
一部分能量用于吸收外界可 溶性脂肪酸，形成PHB
A2/O法由厌氧池和好氧池组成，能 同时去除污水中有机物及磷
原污水
（释放磷）
曝气池 （BOD去除
吸收磷）
沉淀池
（厌氧）
（好氧）
处理水
回流污泥（含磷污泥）
厌氧-好氧除磷工艺流程
剩余污泥
含磷污泥 用作肥料
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含磷废水的微生物除磷过程原理
含磷废水的微生物除磷过程原理含磷废水的微生物除磷过程原理：本节主要讲解污水生物除磷原理以及污水生物除磷工艺。
01、污水生物除磷名词解释污水生物除磷指的是在活性污泥法处理污水时，通过排放聚磷菌较多的剩余污泥，去除污水中磷的过程。
对于污水中磷酸盐有如下分类：1.按物理性质，分为溶解态和颗粒态；2.按化学性质分，分为正磷酸盐、聚合磷酸盐和有机磷酸盐。
对于污水的除磷方法有以下两种：1.生物法，是指利用聚磷菌厌氧放磷，好氧吸磷的生理特性来除磷，除磷的方式是通过排放高富磷污泥来除磷；2.化学法，具体方法见《室外排水设计规范》第6.7节，共有7点规定。
02、污水生物除磷的原理生物除磷主要是利用聚磷菌在厌氧条件下释放磷和在好氧条件下蓄积磷的作用来完成的，依据活性污泥化学组成阅历式估算，磷在活性污泥中的量为2%左右，但是在经过厌氧-好氧处理后的活性污泥找那个，磷含量高达3%~8%，这就是聚磷菌能够吸磷的重要缘由。
详细来说，聚磷菌在厌氧条件下首先释放部分磷出来，同时合成ATP，汲取污水中的有机物，以PHB的形式聚集在体内，值得留意的是生物除磷的环境是严格厌氧，也就是不仅没有分子氧，还没有硝态氮存在才行。
经过厌氧释磷汲取有机物后，在好氧条件下，聚磷菌会大量代谢有机物，同时过量汲取水中磷，积聚在体内，达到固定磷的目的。
▲聚磷菌释放和汲取磷的代谢过程在这里对于新学者来说有一个比较难以理解的点，那就是厌氧过程的释磷，这不就造成磷的流失了吗？其实对于这个点，你可以这样理解：假定聚磷菌是一个商人，做买卖的，磷就是钱，有机物就是货物，在厌氧阶段聚磷菌花了一部分的钱（也就是磷）来置办大量的货物（也就是有机物），等到了好氧阶段，聚磷菌就把手上的货物（也就是有机物）花了出去，挣到了比厌氧阶段花出去的钱多好多倍的利润（也就是超量吸磷）。
通过这个形象的比方，想必大家就能很好的明白聚磷菌厌氧释磷好氧吸磷的作用了。
03、污水生物除磷的影响因素对于污水生物除磷，有以下6点因素可能会影响到最终的处理结果，分别如下所示。
污水生物除磷原理
污水生物除磷原理污水生物除磷原理城市污水所含的磷主要来源于人类活动的排泄物及废弃物、工矿企业、合成洗涤剂和家用清洗剂等，所存在的含磷物质基本上都是不同形式的磷酸盐。
那么污水生物除磷原理和工艺是怎么样的呢？我们一起来了解一下！1.生物除磷的基本原理在废水生物除磷过程中，活性污泥在好氧、厌氧交替条件下时，在活性污泥中可产生所谓的“聚磷菌”，聚磷菌在好氧条件下可超出其生理需要而从废水中过量摄取磷，形成多聚磷酸盐作为贮藏物质。
在生物除磷污水处理厂中，都能观察到聚磷菌对磷的转化过程，即厌氧释放磷酸盐——好氧吸收磷，也就是说，厌氧释放磷是好氧吸收磷和最终除磷的前提条件。
2.生物除磷的影响因素⑴有机物负荷及其性质⑵温度温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显，在一定温度范围内，温度变化不是十分大时，生物除磷都能成功运行。
试验表明，生物除磷的温度宜大于10℃，因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。
⑶溶解氧由于磷是在厌氧条件下被释放、好氧条件下被吸收而被去除，因此，溶解氧对磷的去除速率和去除量影响很大。
溶解氧的影响体现在厌氧区和好氧区两个方面。
⑷厌氧区的硝态氮在生物除磷工艺中，硝酸盐的.去除是除磷的先决条件。
进入生物除磷系统厌氧区的硝态氮会降低除磷能力。
⑸泥龄由于生物脱磷系统主要是通过排除剩余污泥去除磷的，因此，处理系统中泥龄的长短对污泥摄磷作用及剩余污泥的排放量有直接的影响，从而决定系统的脱磷效果，以除磷为目的的污水处理系统的污泥龄一般控制在3.5～7d。
⑹pH值生物除磷系统合适的pH值范围与常规生物处理相同，为中性和弱碱性。
较高的pH值会导致磷酸钙的沉积，堵塞管道，影响污水厂的正常运行。
2.除磷的典型工艺典型工艺为A/O除磷工艺，由活性污泥反应池和二沉池构成。
活性污泥反应池分为厌氧区和好氧区，污水和污泥顺次经厌氧和好氧交替循环流动。
回流污泥进入厌氧池，微生物在厌氧条件下吸收去除一部分有机物，并释放出大量的磷，然后进入好氧池并在好氧条件下摄取比在厌氧条件下所释放的更多的磷，同时废水中有机物得到好氧降解，部分富磷污泥以剩余污泥的形式排出处理系统，实现磷的去除。
影响污水生物除磷的因素
影响污水生物除磷的因素污水中的磷污染是环境保护和水资源管理的一个重要问题。
传统的污水处理方法中，化学除磷是主要的处理手段，但这种方法高成本、化学药剂使用量大并且会产生副产物。
因此，生物除磷被认为是一种经济有效且环境友好的污水处理方法。
1.温度：温度是影响污水生物除磷效果最重要的因素之一、一般来说，较高的温度有利于除磷细菌的生长和代谢活动，从而促进生物除磷反应的进行。
研究表明，在适宜的温度范围内，如20-30摄氏度，生物除磷的效果最好。
2.溶解氧：除磷细菌是一种需要氧气进行代谢的微生物，在缺氧的环境中生长和繁殖能力较差。
因此，溶解氧浓度对生物除磷的效果具有重要影响。
较高的溶解氧浓度有利于除磷细菌的生长，促进其代谢活动。
4.氮磷比：氮磷比是污水中的氮和磷的摩尔比例。
研究发现，适宜的氮磷比能够促进除磷菌对磷的去除效果。
一般来说，氮磷比在3:1到10:1之间是较为合适的范围。
5.pH值：pH值对生物除磷反应的进行也具有一定的影响。
除磷细菌对pH值的适应范围较大，在近中性条件下（pH6.5-8.5）具有较好的除磷能力。
6.混合液浓度：混合液中的悬浮物浓度对除磷效果也有一定的影响。
适宜的悬浮物浓度可以提供更多的填料表面积，有利于除磷细菌的附着和生长。
7.营养盐浓度：除磷细菌需要适量的营养盐来维持正常生长。
过高或过低的营养盐浓度都会影响生物除磷过程。
8.污水中的抑制物质：一些有毒物质如重金属离子、有机氯化合物等对除磷细菌有一定的抑制作用，会影响生物除磷效果。
综上所述，污水生物除磷过程受到多种因素的影响，包括温度、溶解氧浓度、碳源、氮磷比、pH值、混合液浓度、营养盐浓度和抑制物质。
在实际应用中，根据不同污水的特点和要求，需要综合考虑这些因素，进行合理的调整和优化，以提高生物除磷的效果。
生物除磷基本原理及影响因素
生物除磷基本原理及影响因素6.1.2.1 基本原理有多种工艺应用于废水处理中，近年来除磷技术总的进展趋势是化学沉淀除磷，尤其是前置和后置化学沉淀应用在逐渐下降，而生物除磷技术的应用在快速增长。
生物除磷技术的推广归因于其诸多优点：节约化学药剂；在厌氧阶段水解、酸化和蔼化(在厌氧段产生CH4、CO2和H2等气体)，可使污泥产量低并具有良好的脱水性能，无需再消化处理，为此可取消污泥消化池；生物除磷污泥的肥料价值高。
生物除磷的机理目前还没有彻底讨论清晰。
普通认为，在厌氧条件下，兼性细菌将溶解性BOD5转化为低分子挥发性有机酸(VFA)。
聚磷菌汲取这些VFA或来自原污水的VFA，并将其运输到细胞内，同化成胞内碳源存储物(PHB/PHV)，所需能量来源于聚磷水解以及糖的酵解，维持其在厌氧环境生存，并导致磷酸盐的释放；在好氧条件下，聚磷菌举行有氧呼吸，从污水中大量地汲取磷，其数量大大超出其生理需求，通过PHB 的氧化代谢产生能量，用于磷的汲取和聚磷的合成，能量以聚合磷酸盐的形式存储在细胞内，磷酸盐从污水中得到去除；同时合成新的聚磷菌细胞，产生富磷污泥，将产生的富磷污泥通过剩余污泥的形式排放，从而将磷从系统中除去。
聚磷菌(PAO)的作用机理6-1所示，NADH和PHB分离表示糖原酵解的还原性产物和聚-β羟基丁酸。
聚磷菌以聚-β-羟基丁酸作为其含碳有机物的贮藏物质。
反应方程式如下。
(1)聚磷菌摄取磷 C2H4O2+NH4++O2+PO43-→C5H7NO2+CO2+(HPO3)(聚磷)+OH-+H2O (2)聚磷菌释放磷 C2H4O2+(HPO3)(聚磷)+H2O→(C2H4O2)2(储藏的有机物)+PO43-+3H+ 图6-1 生物除磷原理无论是延续流还是序批间歇式生物除磷工艺，其出水很难达到日益严格的排放标准，如我国目前采取的总磷排放标准为0.5mg/L《城镇污水污染物排放标准》(GB18918-2002)中有所放宽，北欧一些排放湖泊的污水厂，其出水含磷的排放标准低至0.2mg/L。
聚磷菌除磷原理
聚磷菌除磷原理
聚磷菌除磷原理是通过聚磷菌的代谢活动将水体中的磷元素转化为无机磷并沉淀下来，从而达到除磷的效果。
聚磷菌广泛存在于自然界的土壤、水体和底泥中，其能够利用溶解态磷化合物进行生长繁殖。
聚磷菌的主要代谢途径包括吸收溶解态磷和磷化营养物，并通过酶的作用将有机磷转化为无机磷。
聚磷菌产生的内源性酶包括碱性磷酸酶和酸性磷酸酶，能够水解各种磷化合物。
当水中磷元素浓度较高时，聚磷菌会大量繁殖并吸附周围的磷，将其转化为无机磷形式。
此时，由于无机磷的溶解度较低，在菌体周围会逐渐形成磷酸铵盐等无机磷的沉淀物。
随着聚磷菌的繁殖和无机磷的沉淀，水体中的磷浓度会逐渐下降。
此外，聚磷菌还能通过生物吸附和菌体的沉降作用，将水体中的悬浮态磷和溶解态磷都有效去除。
生物吸附是指聚磷菌的菌体表面具有亲磷性，能够吸附周围的磷元素；菌体的沉降作用则是指聚磷菌藉由自身特性沉淀到底泥中，从而带走水体中的磷。
总而言之，聚磷菌通过其代谢活动和特性，能够有效地将水体中的磷元素转化为无机磷并沉淀下降，实现除磷的效果。
废水生物除磷原理
废水生物除磷原理一、磷在废水中的存在形式通常磷是以磷酸盐（-42PO H 、-24HPO 、-34PO ）、聚磷酸盐和有机磷等的形式存在于废水中；细菌一般是从外部环境摄取一定量的磷来满足其生理需要；有一类特殊的细菌——磷细菌，可以过量地、超出其生理需要地从外部摄取磷，并以聚合磷酸盐的形式贮存在细胞体内，如果从系统中排出这种高磷污泥，则能达到除磷的效果。
二、生物除磷的基本过程1、除磷菌的过量摄取磷好氧条件下，除磷菌利用废水中的BOD 5或体内贮存的聚β-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷，一部分磷被用来合成ATP ，另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。
2、除磷菌的磷释放在厌氧条件下，除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP ，并利用ATP 将废水中的有机物摄入细胞内，以聚β-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。
3、富磷污泥的排放在好氧条件下所摄取的磷比在厌氧条件下所释放的磷多，废水生物除磷工艺是利用除磷菌的这一过程，将多余剩余污泥排出系统而达到除磷的目的。
三、生物除磷过程的影响因素1、溶解氧：在除磷菌释放磷的厌氧反应器内，应保持绝对的厌氧条件，即使是NO 3-等一类的化合态氧也不允许存在；在除磷菌吸收磷的好氧反应器内，则应保持充足的溶解氧。
2、污泥龄：生物除磷主要是通过排除剩余污泥而去除磷的，因此剩余污泥的多少对脱磷效果有很大影响，一般污泥短的系统产生的剩余污泥多，可以取得较好的除磷效果；有报道称：污泥龄为30d ，除磷率为40%；污泥龄为17d ，除磷率为50%；而污泥龄为5d 时，除磷率高达87%。
3、温度：在5~30︒C的范围内，都可以取得较好的除磷效果；4、pH值：除磷过程的适宜的pH值为6~8。
5、BOD5负荷：一般认为，较高的BOD负荷可取得较好的除磷效果，进行生物除磷的低限是BOD/TP = 20；有机基质的不同也会对除磷有影响，一般小分子易降解的有机物诱导磷的释放的能力更强；磷的释放越充分，磷的摄取量也越大。
污水处理中的除磷处理
混合池-反应池-沉淀池。
优点
去除率高，操作简单。
缺点
需要投加药剂，运行费用较高，可能产生 二次污染。
03
除磷处理的工艺流 程
前处理工艺
格栅过滤
去除污水中的大颗粒物和悬浮物 ，保护后续处理设备免受堵塞。
调节池
均衡水质和水量，确保后续处理 的稳定性。
生物除磷工艺
A2/O工艺
通过厌氧、缺氧、好氧的交替环境，利用聚磷菌的生物作用 去除磷。
解决方案
研究开发高效、低成本的化学除磷药剂；加强化学污泥的脱水处理，提高其含固率，降低处理难度。
工艺流程的优化与改进建议
优化建议
针对生物除磷和化学除磷的不同特点，合理配置两种工艺，以达到优势互补的效果；在工艺流程中增加在线监测 系统，实时监测磷的去除情况，为工艺调整提供依据。
改进建议
加强污水处理厂的日常维护和保养，确保设备处于良好状态；同时，加强科研力度，探索更加高效、环保的除磷 技术。
破坏生态平衡
过量的磷会打破水体中的 生态平衡，导致水生生物 种群失衡，影响生物多样 性。
限制污水处理效果
磷是生物处理过程中必不 可少的营养元素，但过量 的磷会导致污水处理效果 下降，影响出水水质。
除磷的必要性
保护水环境
去除污水中的磷，可以减 少对水体的污染，保护水 环境，维护生态平衡。
提高水质
通过除磷处理，可以降低 水体中磷的含量，提高污 水处理出水水质，满足排 放标准。
促进可持续发展
除磷处理是实现污水资源 化利用的重要环节，有助 于促进可持续发展。
除磷的法规要求
排放标准
各国对污水处理厂的磷排放标准都有明确的规定 ，必须符合相关标准才能排放。
总量控制
生物除磷的基本原理
生物除磷的基本原理
生物除磷是一种废水处理技术，其基本原理是利用微生物的生命代谢活动将水体中的磷转化为不溶性磷酸盐，从而达到除磷的目的。
在生物除磷的过程中，主要涉及以下几个环节：
1. 聚磷菌的摄磷过程：聚磷菌是一种能够在厌氧条件下生长的微生物，它们在代谢过程中会将环境中可溶性的有机基质转化为能量，并将多余的磷酸盐聚合成聚磷酸盐颗粒。
这些聚磷酸盐颗粒可以在好氧条件下被释放到环境中，从而将水体中的磷转化为不溶性磷酸盐。
2. 微生物的生长和繁殖：在生物除磷的过程中，需要保证微生物有足够的生长和繁殖空间。
通常是通过控制好氧条件下的营养物负荷来促进微生物的生长和繁殖，从而使其能够更多地摄取水体中的磷。
3. 沉淀和分离：在微生物摄磷过程中，产生的聚磷酸盐会沉淀到反应器的底部。
通过定期排放反应器中的底泥或使用其他分离技术，可以将这些不溶性的聚磷酸盐与水体分离。
生物除磷的原理利用了微生物的生命代谢活动，将水体中的可溶性磷转化为不溶性磷酸盐，从而达到除磷的目的。
同时，通过控制微生物的生长和繁殖，可以进一步提高除磷的效果。
这种技术广泛应用于废水处理、水体富营养化治理等领域。
聚磷菌除磷原理
聚磷菌除磷原理聚磷菌是一种当今常见的水体污染处理技术，它通过生物吸附或生物净化的方式，有效的减少污染物的浓度，尤其是高浓度的磷酸根离子，使水体恢复自然的酸碱度，使水体清澈、清新。
聚磷菌的减磷原理是通过酸性环境下的磷的自物理脱除和物理-生物联合净化作用来实现的，把磷酸根从水体中脱除，从而使水体恢复自然状态。
聚磷菌，也叫磷酸吸附菌，由于它拥有极强的吸附性能，被用来处理水体中的污染物，特别是磷酸根离子。
它在低温下以细胞外的酸性环境为背景，将磷酸根从水体中脱除，从而使水体恢复自然状态。
此外，聚磷菌还具有抗药性和自我恢复性强的特点，可以在长期使用聚磷菌作为磷酸吸附剂时，除去大量磷酸根离子。
磷污染水体的水质受到了严重的破坏，其中磷酸根离子的浓度占到水体总磷浓度的90％以上，而聚磷菌可以有效地减少磷酸根离子的浓度，使水体保持一定的酸碱度，保持水质的清澈和清新，还可以避免磷对富营养化的水体的污染，保护周边的环境。
聚磷菌的物理-生物联合净化作用，可以有效的减少水体中的污染物浓度，特别是高浓度的磷酸根离子浓度，同时还保持水体的酸碱度，保护周围的环境。
聚磷菌的减磷原理可以简单地概括为：首先，使用商业聚磷菌，其拥有良好的磷酸吸附性能；其次，通过在低温酸性环境中把磷根离子物理脱除；最后，结合聚磷菌的生物净化过程，将磷根离子底去除，从而实现减磷。
聚磷菌是一种具有良好磷酸根吸附性能的菌种，可以用于减少水体污染，特别是磷酸根离子的浓度，从而使水体恢复自然的酸碱度，保护周围的环境，它的减磷作用原理是通过低温酸性环境下物理-生物联合净化作用来实现的，能够有效把水体里的磷酸根离子溶出，使水体恢复自然状态，把水体清澈清新。
聚磷菌的减磷原理不仅可以改善水体的水质，而且还有助于改善大气环境，同时还可以促进水体的生态平衡，有利于改善水质，提高水体的使用价值，改善水体的生态系统。
综上所述，聚磷菌减磷原理在减少水体污染方面具有重要的作用，应加以进一步研究。
污水处理中的生物除磷技术
通过调整温度、pH值、溶解氧等运行参数，为微 生物提供适宜的生长条件，提高生物除磷效率。
投加外源物质
通过投加某些营养物质或化学药剂，促进微生物 的代谢活动，提高除磷效果。
新型生物除磷工艺的研究和开发
高效除磷菌种的筛选和培育
通过基因工程技术筛选和培育具有高效除磷能力的菌种，提高生 物除磷的效率。
厌氧-好氧联合工艺
01
在厌氧阶段，聚磷菌释放磷元素并产生PHB，同时 产生乙酸等有机物。
02
在好氧阶段，聚磷菌过量吸收磷元素，同时利用 PHB作为能源进行生长繁殖。
03
通过反复的厌氧-好氧循环，聚磷菌不断将磷元素从 污水中去除。
生物除磷的工艺流程
污水首先进入厌氧池，与回流 污泥混合，进行释磷反应和 PHB的合成。
随后进入好氧池，在好氧条件 下进行吸磷反应和细胞合成。
高级氧化技术与生物除磷技术的联合应用
通过高级氧化技术将难降解有机物转化为易降解有机物，为微生物提供更多的营养源，提 高生物除磷效率。
生物除磷技术与生态湿地系统的联合应用
将生物除磷技术与生态湿地系统相结合，利用湿地植物、微生物和动物的协同作用，提高 污水处理效果和生态效益。
05
生物除磷技术的未来展望
原理
通过微生物的摄取作用，将污水中的 磷元素转化为细胞内的磷酸盐储存物 质，从而实现磷的去除。
生物除磷技术的分类
好氧除磷
在好氧条件下，利用聚磷菌的摄取作用将磷元素释放到细胞内，同 时通过细胞内储存物质氧化代谢产生能量，用于细胞生长繁殖。
厌氧除磷
在厌氧条件下，利用厌氧聚磷菌将磷元素释放到细胞内，同时将细 胞内的储存物质进行厌氧发酵，产生能量用于细胞生长繁殖。
经过沉淀池进行泥水分离，上 清液达标排放，剩余污泥进行 回流或进一步处理。
污水处理技术之生物除磷的原理及6大影响因素
污水处理技术之生物除磷的原理及6大影响因素废水中磷的存在形态取决于废水的类型，最常见的是磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷。
生活废水的含磷量一般在10～15mg/L左右，其中70%是可溶性的。
常规二级生物处理的出水中90%左右的磷以磷酸盐的形式存在。
在传统的活性污泥法中，磷作为微生物正常生长所必需的元素用于微生物菌体的合成，并以生物污泥的形式排出，从而引起磷的去除，能够获得10%～30%的除磷效果。
在某些情况下，微生物吸收的磷量超过了微生物正常生长所需要的磷量，这就是活性污泥的生物超量除磷现象，废水生物除磷技术正是利用生物超量除磷的原理而发展起来的。
(一)生物除磷的原理根据霍尔米(Holmers)提出的化学式，活性污泥的组成是C118H170O51N17P，由此可知，C:N:P=46:8:1。
如果废水中N、P的含量低于此值，则需另行从外部投加;如等于此值，则在理论上应当是能够全部摄取而加以去除的。
生物除磷的基本原理是利用一种被称为聚磷菌(也称为除磷菌、磷细菌等)的细菌在厌氧条件下能充分释放其细胞体内的聚合磷酸盐(该过程称为厌氧释磷);而在好氧条件下又能超过其生理需要从水中吸收磷(该过程称为好氧吸磷)，并将其转化为细胞体内的聚合磷酸盐，从而形成富含磷的生物污泥，通过沉淀从系统中排出这种富磷污泥，达到从废水中除磷的效果。
1.在厌氧区内的释磷过程。
在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌通过发酵作用将溶解性BOD转化为挥发性有机酸(VFA)，聚磷菌吸收VFA并进入细胞内，同化合成为胞内碳源的储存物—聚-β-羟基丁酸盐(PHB)，所需的能量来源于聚磷菌将其细胞内的有机态磷转化为无机态磷的反应，并导致磷酸盐的释放。
2.在好氧区内的吸磷过程。
聚磷菌的活力得到恢复并以聚磷的形态储存超出生长需要的磷量，通过对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储存起来，磷酸盐从液相去除。
产生的高磷污泥通过剩余污泥的形式得到排放，从而将磷从系统中去除。
聚磷菌的除磷机理及影响因素
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。
污水处理除磷原理及除磷工艺详解
污水处理除磷原理及除磷工艺详解污水中磷是一种重要的污染物，需要进行除磷处理。
除磷的原理是通过物理、化学、生物等方式将污水中的磷分离出来，以达到减少磷排放的目的。
吸附是指通过吸附剂将污水中的磷吸附到吸附剂表面上，从而实现磷的去除。
常用的吸附剂有硅胶、活性炭、氧化铁等。
吸附剂的选择要考虑到吸附剂的吸附能力、成本和再生利用等因素。
沉淀则是将污水中的磷通过化学反应形成不溶性的沉淀物，从而实现磷的去除。
常用的沉淀剂有氢氧化钙、氢氧化铝等。
沉淀剂与污水中的磷发生反应生成稳定的沉淀物，然后通过沉降或过滤等方式将沉淀物与水体分离，从而实现磷的去除。
生物去除则是通过利用生物菌群的作用将污水中的磷去除。
常用的生物去除方式有生物吸附、生物沉淀和生物转化。
生物菌群具有高效、低成本的特点，可以在合适的条件下将污水中的磷转化为无机盐或沉淀物，从而实现磷的去除。
除磷工艺包括化学除磷、生物除磷和吸附除磷等。
化学除磷工艺通常采用化学沉淀的方式进行。
在污水处理系统中加入适量的化学药剂，比如氢氧化钙、氢氧化铝等，与污水中的磷发生反应，生成稳定的磷盐沉淀物，然后通过沉淀或过滤等方式将磷盐沉淀物与水体分离，从而实现磷的去除。
生物除磷工艺主要利用细菌对污水中的磷进行吸附和沉淀，进而将其去除。
生物除磷工艺通常需要2个阶段，即厌氧吸附和好氧沉淀。
首先，将含有磷的污水引入厌氧单元，厌氧细菌在无氧条件下生长并吸附磷。
然后将厌氧阶段的污水引入好氧单元，好氧细菌通过氧化和吸附的方式进一步去除磷。
吸附除磷工艺是通过将吸附剂加入到污水中，利用吸附剂的表面活性来吸附污水中的磷。
吸附剂通常是多孔材料，有较大的比表面积，可以吸附磷并将其分离出来。
吸附除磷工艺具有操作简单、成本低、除磷效果好等优点。
总结起来，污水处理除磷的原理和工艺主要包括吸附、沉淀和生物去除等。
在实际应用中，可以根据污水的特性、处理要求和经济性等因素选择合适的除磷技术和工艺，以实现高效、低成本的除磷效果。
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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。
1、温度
温度对除磷效果的影响不如对生物脱氮过程的影响那么明显，在一定温度范围内，温度变化不是十分大时，生物除磷都能成功运行。
试验表明，生物除磷的温度宜大于10℃，因为聚磷菌在低温时生长速度会减慢。
2、pH值
在pH在6.5一8.0时，聚磷微生物的含磷量和吸磷率保持稳定，当pH值低于6.5时，吸磷率急剧下降。
当pH值突然降低，无论在好氧区还是厌氧区磷的浓度都急剧上升，pH降低的幅度越大释放量越大，这说明pH降低引起的磷释放不是聚磷菌本身对pH变化的生理生化反应，而是一种纯化学的“酸溶”效应，而且pH下降引起的厌氧释放量越大，则好氧吸磷能力越低，这说明pH下降引起的释放是破坏性的，无效的。
pH升高时则出现磷的轻微吸收。
3、溶解氧
每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD1.14mg,致使聚磷生物的生长受到抑制，难以达到预计的除磷效果。
厌氧区要保持较低的溶解氧值以更利于厌氧菌的发酵产酸，进而使聚磷菌更好的释磷，另外，较少的溶解氧更有利予减少易降解有机质的消耗，进而使聚磷菌合成更多的PHB。
而在好氧区需要较多的溶解氧，以更利于聚磷菌分解储存的PHB类物质获得能量来吸收污水中的溶解性磷酸盐合成细胞聚磷。
厌氧区的DO控制在0.3mg/l 以下，好氧区DO控制在2mg/l以上，方可确保厌氧释磷好氧吸磷的顺利进行。
4、厌氧池硝态氮
厌氧区硝态氮存在消耗有机基质而抑制PAO对磷的释放，从而影响在好氧条件下聚磷菌对磷的吸收。
另一方面，硝态氮的存在会被气单胞菌属利用作为电子受体进行反硝化，从而影响其以发酵中间产物作为电子受体进行发酵产酸，从而抑制PAO的释磷和摄磷能力及PHB的合成能力。
每毫克硝酸盐氮可消耗易生物降解的COD2.86mg，致使厌氧释磷受到抑制，一般控制在1.5mg/l以下。
5、泥龄
由于生物除磷系统主要通过排出剩余污泥实现除磷，因此剩余污泥量的多少决定系统的除磷效果，而泥龄长短对剩余污泥的排放量和污泥对磷的摄取作用有直接的影响。
污泥龄越小，除磷效果越佳。
这是因为降低污泥龄，可增加剩余污泥的排放量及系统中的除磷量，从而削减二沉池出水中磷的含量。
但对于同时除磷脱氮的生物处理工艺而言，为了满足硝化和反硝化细菌的生长要求，污泥龄往往控制得较大，这是除磷效果难以令人满意的原因。
一般以除磷为目的的生物处理系统的泥龄控制在3.5~7d。
6、COD/TP
污水生物除磷工艺中，厌氧段有机基质的种类、含量及微生物所需营养物质与污水中含磷的比值是影响除磷效果的重要因素。
不同的有机物为基质时，磷的厌氧释放和好氧摄取效果是不同的。
分子量较小的易降解有机物（如挥发性脂肪酸类等）容易被聚磷菌利用，将其体内储存的多聚磷酸盐分解释放出磷，诱导磷释放的能力较强，而高分子难降解有机物诱导聚磷菌释磷能力就较差。
厌氧阶段磷的释放越充分，好氧阶段磷的摄取量就越大。
另外，聚磷菌在厌氧阶段释磷所产生的能量，主要用于其吸收低分子有机基质以作为厌氧条件下生存的基础。
因此，进水中是否含有足够的有机质，是关系到聚磷菌能否在厌氧条件下顺利生存的重要因素。
一般认为，进水中COD/TP 要大于15，才能保证聚磷菌有足够的基质，从而获得理想的除磷效果。
7、RBCOD（易降解COD）
研究表明，当以乙酸、丙酸和甲酸等易降解碳源作为释磷基质时，磷的释放速率较大，其释放速率与基质的浓度无关，仅与活性污泥的浓度和微生物的组成有关，该类基质导致的磷的释放可用零级反应方程式表示。
而其他类有机物要被聚磷菌利用，必须转化成此类小分子的易降解碳源，聚磷菌才能利用其代谢。
8、糖原
糖原是由多个葡萄糖组成的带分枝的大分子多糖，是胞内糖的贮存形式。
如上图所示聚磷菌中糖原在好氧环境下形成，储存能量在厌氧环境下代谢形成为PHAs的合成的原料NADH并为聚磷菌代谢提供能量。
所以在延迟曝气或者过氧化的情况下，除磷效果会很差，因为过量曝气会在好氧环境下消耗一部分聚磷菌体内的糖原，导致厌氧时形成PHAs的原料NADH的不足。
9、HRT
对于运行良好的城市污水生物脱氮除磷系统来说，一般释磷和吸磷分别需要1.5～2.5小时和2.0～3.0小时。
总体来看，似乎释磷过程更为重要一些，因此，我们对污水在厌氧段的停留时间更为关注，厌氧段的HRT太短，将不能保证磷的有效释放，而且污泥中的兼性酸化菌不能充分地将污水中的大分子有机物分解为可供聚磷菌摄取的低级脂肪酸，也会影响磷的释放；HRT太长，也没有必要，既增加基建投资和运行费用，还可能产生一些副作用。
总之，释磷和吸磷是相互关联的两个过程，聚磷菌只有经过充分的厌氧释磷才能在好氧段更好地吸磷，也只有吸磷良好的聚磷菌才会在厌氧段超量地释磷，调控得当会形成一个良性循环。
我厂在实际运行中摸索得到的数据是：厌氧段HRT为1小时15分～1小时45分，好氧段HRT为2小时～3小时10分较为合适。
10、回流比（R）
A/O工艺保证除磷效果的极为重要的一点，就是使系统污泥在曝气池中“携带”足够的溶解氧进入二沉池，其目的就是为了防止污泥在二沉池中因厌氧而释放磷，但如果不能快速排泥，二沉池内泥层太厚，再高的DO也无法保证污泥不厌氧释磷，因此，A/O系统的回流比不宜太低，应保持足够的回流比，尽快将二沉池内的污泥排出。
但过高的回流比会增加回流系统和曝气系统的能源消耗，且会缩短污泥在曝
气池内的实际停留时间，影响BOD5和P的去除效果。
如何在保证快速排泥的前提下，尽量降低回流比，需在实际运行中反复摸索。
一般认为，R在50~70%的范围内即可。