2 生物法除磷

2.1生物法除磷原理

生物除磷法是一种利用微生物的生理代谢活动，将磷从污水处理系统转移到污泥细胞里，再通过排出污泥细胞，从而实现将磷排出污水处理系统的技术;它的除磷机理是利用污泥细胞中的聚磷菌好氧聚磷厌氧放磷的机制，通过交替运行厌好氧过程来达到除磷目的。其具体除磷工艺：需氧条件下，恢复活力的聚磷菌PAO通过利用PHB/PHV氧化代谢而产生的能量来吸收多于自身生长所需几倍的磷，并将其转化成聚磷酸盐的形式储存起来。厌氧条件下，聚磷菌PAO生长被抑制，它必须通过吸收有机碳源来继续生存，细胞内的碳的能量存储中的有机物储存形式为聚羟基丁酸酯/聚羟基乙酸，水解和细胞内糖酵解的PAO为这一过程提供所需的能量，从而完成了厌氧释磷。该研究的数据显示[1]，好氧条件下比在厌氧条件下能吸收超过11倍多的磷，因此污泥细胞能够吸收大量水体中的磷，然后用污泥排放系统处理出污水中，最后实现除磷。

2.2 生物法除磷特点

生物除磷是一种非常经济的除磷技术[2]，这种方法在恰当条件下，可去除污水中90%的磷，该方法常用于城市污水处理厂磷含量低的情况。其特点如下：

   （1）废水中有机物的浓度（BOD）对生物法除磷影响很大。除磷效果依赖于进水的 BOD5/TP 比值。通常认为，若将进水中的 BOD5/TP 控制在20～30[3]之间，则出水中的磷含量就会在 1.0 mg•L-1 以下，。

   （2）生物处理效果受温度、pH、溶解氧等因素的影响。生物法除磷的适和条件应为中性或微碱性。

   （3）泥龄长短对除磷效果有直接影响，故生物处理部分应及时排泥，否则厌氧菌会分解污泥中的聚磷菌，导致磷的二次释放。

2.3 生物法除磷研究现状 源]自{优尔^*论\文}网·www.youerw.com/

由于增强生物除磷工艺（EBPR）其持续有效的优点，近年来已成为生物除磷的一个热点。通常认为为获得稳定的磷去除率 ，EBPR 需要最佳的厌氧水力停留时间。从 M. Vargas等人[4]在有氧条件下进行的EBPR-SBR测试可得出，在一定的有氧条件下，丙酸盐作为碳源可使聚磷菌继续存在。有研究表明，系统处于46 d的有氧环境条件下，聚磷菌由原本的70%只下降到了50%，再将系统恢复到标准的厌好氧条件，比例又恢复到了72%。在整个实验的过程中，聚磷菌始终占据着绝对主体地位，可以保持稳定的磷去除率。而M. Pi juan 等人[5]的实验说明了需氧条件的持续进行则会增加污泥细胞中的聚磷菌PAO。在以乙酸盐作为有机碳源的SBR反应器中，也存在上述现象。但是，较好的磷去除率只出现在实验的前4d中，这表明了所测试的有氧 SBR 条件不会提供稳定的磷去除率。丙酸和乙酸是两种常见的污水有机酸，Chen 等人[6]的实验表明恰当提高污水中丙酸的含量，可使污水中磷的去除率从原本的72%左右提高到近90%。但进一步的实验[7]表明，在污水中的丙酸含量增加的条件下，微生物代谢的驯化对污水生物处理系统中磷的去除率和各种物质的清除将产生显著影响。

    Ahn 等[8]提出了一种全新的在有氧 SBR 环境条件下除磷的方法，即把添加碳源与磷酸盐分开进行。研究结果表明，这种方法可使得磷的质量浓度从原本的 10～12 mg•L-1 下降到小于 0.1 mg•L-1，而且 这种新的操作还适用于低 COD 浓度的污水。换句话说，生物除磷技术能合理使用原有废水处理厂的生化处理设备。同时能去除有机物，运行费用较低；缺点是工艺运行稳定性差，水质的酸碱度、有机物含量、磷含量及边界条件的变化等都将会影响除磷的效果。