生物除磷机理及其影响因素分析

第16卷第1期2003年03月唐山学院学报JournalofTangshanCollegeVol.16No.1Mar.2003生物除磷机理及其影响因素分析�张晔(武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430070)摘要:阐述了生物除磷机理及其实现途径,并进行了定量说明;同时,还分析了生物除磷的几个影响因素。关键词:生物除磷;机理;影响因素中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:1672249X(2003)01002402MechanismandInfluentialFactorsofEnhancedBiologicalPhosphorusRemovalZHANGYe(SchoolofCivilEngineering&Architecture,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)Abstract:ThemechanismofEnhancedBiologicalPhosphorusRemoval(EBPR)isexpounded,andsomequantitativeformulasofitareputforward.Meanwhile,theinfluentialfactorsofEBPRareanalyzed.KeyWords:EBPR;mechanism;influentialfactors现代意义的富营养化问题在二战后随着西方社会的飞速发展而凸现,近年来在我国亦呈愈演愈烈之势。富营养化现象同水中氮、磷的含量密切相关,总氮含量大于0.2mg�l或总磷含量大于0.02mg�l时水体被视为富营养化。通常认为磷是内陆湖泊、河流富营养的限制性因素。[1]每1g磷进入水体,会导致950g(干重)藻类的生长。[2]如何经济有效地降低废水中的含磷量已成为污水处理研究中的一大热点。在常规活性污泥法中,一部分磷以核酸(DNA,RNA)和代谢中间产物(NAD,FAD)作为细胞组分别从剩余污泥中排除。[3]据常用的活性污泥组成比例式C60H87O23N12P,其含磷量为2.3%。普通活性污泥系统中剩余污泥的含磷量常在1%～4%之间,[4]具体比例视运行情况而异。若采用厌氧区后续好氧区工艺,则活性污泥中的聚磷菌,主要是不动杆菌将以高出3～7倍的水平吸收并储备聚磷(poly-p),其它细菌的含磷量基本同于普通活性污泥法。其污泥含磷率可达7%[5],用此工艺排除的剩余污泥含磷量高于普通活性污泥法。这种除磷工艺称为EBPR(enhancedbiologicalphosphorousremoval),即生物除磷。1生物除磷机理1.1异染粒与聚Β羟基丁酸与EBPR有关的细胞须同时含有异染粒(含聚磷)和聚Β羟基丁酸(PHB)。[2]聚磷是一种高能无机化合物,有低分子和高分子之分。低分子聚磷在厌氧条件下起能源库作用,高分子磷则作为细胞生长的供磷库。两者都在除磷工艺的污泥中高度积累,而与磷的释放和吸收相关的是低分子磷。PHB是一种碳源物质,许多好氧菌能合成PHB并把它作为H+缓冲体或电子库。生物除磷本质上是活性污泥在厌氧、好氧环境间循环的过程中,聚磷与PHB在生物体内相互消长的结果。1.2厌氧释磷在厌氧区,回流自好氧区污泥中的聚磷生物通过分解自身的聚磷链释放能量来吸收污水中易生物降解COD(主要是低级脂肪酸)而合成PHB。在此过程中聚磷分解产物被以正磷酸盐的形式释放,聚磷生物得以生长。根据与聚磷菌混合后响应方式的不同,易生物降解COD主要有两类:A(SA)主要是低分子有机酸,它们诱导的释磷速率较大,在0mg�l