污、废水深度处理除磷的微生物学原理与工艺

聚磷菌
O2 聚磷菌
大部分 （P）去除
聚P
聚聚P聚P聚PP
聚磷菌
厌氧环境中
污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化 为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态 下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分 供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸 苷转化为PHB(聚β-羟基丁酸)的形态储藏于体内。
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（2）有机物浓度及可利用性：碳源的性质对吸放磷 及其速率影响极大。可发酵、易生物降解的碳源越多效 果越好。
BOD/TP大于15，才能保证聚磷菌足够的基质需 求
诱导聚磷菌放磷的有机基质分为三类：
A类：乙酸、甲酸、丙酸等低分子有机酸，该类物 质存在时放磷速度最快；
B类：乙醇、甲醇、柠檬酸、葡萄糖等需在厌氧条 件下转化成A类基质后才能被聚磷菌利用
另一部分能量用于生 理活动需要
好氧吸磷：
好氧条件下，PHB分解产生 能量
一部分能量用于主动过量吸收环 另一部分能量用于细
境中的PO43－ ，并合成聚磷
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❖ 聚磷菌的放磷（厌氧）
聚磷菌细胞内的 聚磷酸盐分解
废水中
ATP
脂肪酸
PO43-
PHB、糖原 储存在细胞内
❖ 聚磷菌的磷过量摄取（好氧）
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C类：丁酸、乳酸和琥珀酸等，该类能否引发放磷 与污泥的微生物有关
（3）污泥龄：污泥龄影响着污泥排放量及污泥含 磷量，污泥龄越长，污泥含磷量越低，去除单位质量 的磷须同时耗用更多的BOD。
一般控制在3.5—7天
同时脱氮除磷系统应处理好泥龄的矛盾。
（4）pH：生物除磷系统合适pH为中性和微碱性。
3、生物除磷工艺流程（A2/O 工艺）
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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2、生物法除磷影响因素
1）氧环境条件 （a）溶解氧浓度：厌氧区如存在溶解氧，兼性厌
氧菌就不会启动其发酵代谢，不会产生脂肪酸，也不 会诱导放磷，好氧呼吸会消耗易降解有机质。
厌氧段控制DO在0.2mg/l以下。
好氧区的DO应大于2.0 mg/L，以保证聚磷菌利用 好氧代谢中释放的大量能量充分地吸磷。
（b）NOx-浓度：产酸菌利用NOx- 作为电子受体， 抑制厌氧发酵过程；反硝化消耗易降解有机质。
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细胞内的PHB分解
废水
ATP
磷 聚磷菌
好氧时摄取的
磷大大多于
厌氧时释放的 磷
聚磷酸盐 储存在细胞内
厌氧环境 有机基质
产酸菌
乙酸 P
聚P
聚磷菌
PHB
聚磷菌
好氧环境
P
PHB
聚磷菌
聚P
聚P 聚P
聚磷菌
聚磷菌
聚磷菌在好氧环境中竞争能力差， 在厌氧环境中可成为优势菌种。
No Image
厌氧－好氧系统生物除磷过程图
• 好氧时：大量繁殖（消耗能源——聚β-羟基丁二酸PHB）逆浓度梯度
过量吸磷（贮备厌氧状态能源—多聚磷酸盐颗粒(异染颗粒) ）；
• 厌氧时：正相反——不繁殖，释放磷酸盐于体外（产生能量供其
储备消耗好氧状态能源——PHB）。
有机基质 产酸菌
乙酸 聚P
厌氧区
好氧区
部分回流 做种
水中P
P
PHB
PHB
聚磷菌
聚磷分解形成的无机磷释放回污水中，这就是厌 氧释磷。
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。
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