聚磷菌11

在厌氧状态下，聚磷菌释磷越多，则聚磷菌在好氧段摄取磷量越大，因此如何设法提高厌氧状态下聚磷菌的释磷是达到高效除磷的重要条件。

而在厌氧条件下，有机物BOD则由兼性异养菌转化为低分子脂肪酸（如甲、乙、丙酸、乳酸等）之后，才能被聚磷菌所利用，而这种转化对聚磷菌的释磷起着诱导作用，如果这种转化速率高，则聚磷菌的释磷速率就越大，从而有利于磷的去除。所以污水易被生物降解的有机

物浓度越大，则除磷越高，通常以BOD

5/总P的比值作为评价指标，一般认为BOD

5

/TP＞20,

则磷的去除效果较稳定，实验得出BOD

5

/TP的一般关系：

进水慢速搅拌，可提前进入厌氧状态，利于磷的释放，并缩短厌氧反应时间。

②NO3--N对脱氮除磷的影响

当进水处于厌氧状态时，进水带来了极少量的NO3--N，但主要是好氧停止曝气后至沉淀及排水工序的缺氧段的反硝化作用不完全而留下的NO3--N。由于NO3--N的存在会发生反硝化反应，反硝化消耗生物降解的有机物（BOD），因为反硝化速率比聚磷菌的磷释放速率快，所以反硝化菌与聚磷菌争夺有机碳源，当厌氧池混合液中NO3--N浓度大于1.5mg/L时，会使聚磷菌释放时间滞后，释磷速率减缓，释磷量少，最终导致好氧状态下聚磷菌摄磷能力下降，影响除磷效果，所以应尽量降低曝气池内进水前留于池内的NO3--N浓度，主要靠好氧池曝气停止后沉淀，排水段的缺氧运行。如反硝化彻底，残留的NO3--N浓度小，同时也提高了氮的去除率。对此应对曝气好氧反应阶段以灵活的运行控制，如采取曝气（去除BOD、硝化、摄磷）→停止曝气缺氧（投加少量碳源，进行反硝化脱氧）→再曝气（去除剩余有机物）的运行方式，提高脱氮效率，减少下一周期进水工序厌氧状态时NO3--N浓度。③运行时间和DO的影响

运行时间和DO是SBR取得良好脱氮除磷效果的两个重要参数。

进水工序的厌氧状态DO应控制在0.3～0.5mg/L，以满足释磷要求，有机物BOD浓度高则释磷速率快，当释磷速率为9～10mg/(gMLSS·h)，水力停留时间大于1h，则聚磷菌体内的磷已充分释放。所以一般城市污水经2h厌氧状态释磷，可基本达到释磷效果。

好氧曝气工序DO应控制在2.5mg/L以上，曝气时间4h为宜。主要满足BOD降解和硝化需氧以及聚磷菌摄磷过程的高氧环境。由于聚磷菌的好氧摄磷速率低于硝化速率，因此，应以摄磷来考虑曝气时间较合适，但总的说曝气时间也不要过长，以免使聚磷菌进入内源呼吸菌体衰亡，导致磷的释放。

好氧曝气之后，沉淀、排放工序均为缺氧状态，DO不高于0.7mg/L，时间为2h左右为宜。在此条件下，反硝化菌将好氧曝气工序时贮存体内的碳源释放，进行SBR所特有的贮存性反

硝化作用，使NO

3

--N转化为分子态氮而达到脱氮之目的。

各工序运行时间分配对处理效果影响

在实验室小型SBR装置上进行氨氮废水的生物脱氮试验，同时并进行含NH4+-N 废水的空气吹脱对比试验。实验证实：曝气期间发生了好氧反硝化，该段时间TN脱除量要占整个运行周期脱氮量的74.12%，通过化学计量计算与理论分析相结合的方式，对本研究生物脱氮反应途径作出初步的解释：

（1）在曝气实验的条件下，游离氨被空气吹脱解析的可能性很小，可以忽略不计。

（2）根据曝气段含氮化合物质量衡算，反硝化脱氮仅占好氧期间脱氮量的46.5%，扣除同期COD Cr降解生化合成反应消耗的氮素，剩余大约48.6%的氮在尚未转化为硝态氮之前便以NO和N2O等气态形式去除了，即硝化脱氮占好氧期间脱氮总量的48.6%。具体路径和数量可用下图简单表示。其特点是：硝化和反硝化过程均存在以中间产物N2、N2O和NO等气体形式脱氮的可能（硝化过程产生N2 的争议较大），有文献指出反硝化过程中N2O最大丢失量达总氮去除50~80%[5]；好氧反硝化比缺氧反硝化产生更多的N2O[6]。

图4 好氧生物脱氮路径示意图

（3）污泥驯化和实验期间的脱氮过程对碳源的依赖说明好氧反硝化菌也是异养型的。

（4）人们以往对脱氮概念有一定的误解，认为只有在反硝化过程才能使TN减少，经常把脱氮和反硝化混为一谈。然而本研究却证实了硝化过程同样可以脱氮，因此我们认为中文反硝化应明确定义为把硝态氮还原为含氮气态产物的脱氮过程。同样的反硝化和脱氮概念混用问题也出现在英文“denitrification”和日文“脱窒”中。在本研究中我们将好氧条件下所发生的脱氮途径分为两条，一条为在硝化过程中不经硝态氮而直接脱氮，另一条为经硝态氮再反硝化脱氮，而且两种脱氮途径同等重要。