强化生物除磷系统中主要微生物关系的研究进展_沈雨

第二章环境污染防治技术研究与开发强化生物除磷系统中主要微生物关系的研究进展沈雨,黄勇’李大鹤l,2潘杨,1.苏州科技学院环境科学与工程学院苏州2150112,哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090摘要介绍了强化生物除磷系统中聚磷菌与反硝化聚磷菌,聚糖菌与反硝化聚糖菌,聚磷菌和聚糖菌之间的关系。如何弄清这些微生物之间的关系,对改善EBPR(强化生物除磷)工艺污水厂的除磷效果和提高工艺运行的稳定性有很大的促进作用。关键词强化生物除磷聚磷菌反硝化聚磷菌聚糖菌反硝化聚糖菌一、引言运行良好的强化生物除磷(EBPR)系统是一种相对较经济而且对环境具有可持续性的生物除磷工艺。而当前,很多EBPR系统的试验研究和污水厂的除磷效果并不令人满意〔’一5〕。而这其中原因也相当复杂,尤其是对EBPR系统中除磷的主要微生物(PAO,)与影响PA0s除磷的其他主要微生物(GAo,等)之间的关系还不是十分明确[’,6一’〕。因此,澄清EBPR系统中主要微生物之间的关系,对于调控运行条件显得十分重要,从而以最经济的运行条件达到除磷效能的最大化,实现可持续的污水/废水处理目标[吕〕,这对缓解我国资源、能源的压力,对我国的节能减排策略无疑是很大的贡献。二、强化生物除磷机理强化生物除磷是通过聚磷细菌来实现的。聚磷微生物在厌氧下吸收碳源,而且主要是挥发性脂肪酸VFAs,然后以聚烃基丁酸(PHB)的形式储存在细胞内。由于PHB相对醋酸盐具有更低的还原状物质,所以在此转化过程中必须有以NADH:形式存在的还原能力,从而调节细胞内的氧化还原水平[’〕。NADHZ是在聚磷细菌体内通过转换储存的糖原质为PHB时形成的。所需的能量主要是来自分子内聚磷的水解,同时糖原也进行分解,提供部分能量,聚磷水解后以正磷酸盐的形式进人液相。在好氧或者缺氧条件下,PHB被氧化为CO:,NADH:被释放并转化为ATP。聚磷微生物利用这部分能量吸收远远超过其生理需要的磷,在其体内合成聚合磷酸盐,恢复聚磷的水平,同时合成糖原,最后通过排放剩余污泥达到除磷的目的[’一川。三、反硝化聚磷菌、聚糖菌以及反硝化聚糖菌20世纪90年代,研究人员发现了反硝化除磷细菌(DBP),它们能利用氮盐作为电子受体进行反硝化除磷。研究还发现,在EBPR系统中,聚磷菌并不是在厌氧条件下吸收碳源,且具有比其他微生物竞争优势的唯一的微生物。另一种性微生物,