Enhanced Biological Phosphorus Removal in Anaerobic/Aerobic Sequencing Batch Reactor Supplied with Glucose as Carbon Source

Phosphorus removal performance in an aerobic/aerobic sequencing batch reactor （SBR） supplied with glucose as carbon source was investigated. It was found that there was no phosphate release concomitant with the storing of poly-β-hydroxyalkanoate （PHA） during the anaerobic phase. Whereas, glycogen was soon built up followed by rapid consumption, at the same time, glucose was depleted rapidly. Based on the analysis of different fractions of phosphorus in activated sludge, the relative ratio of organically bound phosphorus in sludge changed at the end of anaerobic and aerobic phases. The ratios were 45.3% and 51.8% respectively. This showed that the polyphosphate broke down during the anaerobic phase to supply part of energy for PHA synthesis. The reason why there was no phosphate release might be the biosorption effect of extracellular exopolymers （EPS）. It was also proved by the analysis of EPS with scanning electron microscopy （SEM） combined with energy dispersive spectrometry （EDS）. The phosphorus weight percentage of EPS at the end of anaerobic phase was 9.22%.     

强化生物除磷工艺中聚磷菌和聚糖菌竞争影响因素的研究进展

强化生物除磷(EBPR)是一种高效、经济的除磷工艺,然而在某些条件下聚糖菌的过量繁殖导致除磷效果恶化。文章阐述了影响聚磷菌和聚糖菌生长的关键因素,并展望了今后的研究方向。     

厌氧反应时间对反硝化聚磷功效及微生物种群的影响

采用厌氧/缺氧/好氧序批式反应器(An/A/O-SBR),考察了不同厌氧反应时间(分别为90,120和150min)长期运行条件下的反硝化除磷效果,并利用荧光原位杂交(FISH)技术分析了系统内微生物种群的结构变化.结果发现,厌氧反应时间为90 min系统合成的聚羟基烷酸酯(PHA)量最高,脱氮和除磷平均去除率分别达到92％和93％,聚磷菌占总菌的(58±2.3)％;厌氧反应时间为120 min的系统脱氮和除磷平均去除率分别达到97％和73％,聚磷菌占总菌的(50±2.2)％.而厌氧反应时间为150min的系统合成PHA最低,平均脱氮率仅为79％,聚磷菌数量也减少至(45±2.7)％.厌氧反应时间过长致使PHA含量水平下降,继而发生游离亚硝酸(FNA)的积累,这是导致系统脱氮除磷效率降低的主要原因.     

两种运行方式下的间歇曝气生物滤池除磷特性

厌氧间歇曝气生物膜系统用于生活污水的生物除磷。研究了运行方式对间歇曝气生物滤池除磷性能的影响。结果表明,与序批运行方式相比,ACF(aerobic continuous feeding)运行方式可以有效提高生物膜除磷系统的净吸磷能力,采用不同于传统反冲洗方法去除生物膜中富集的磷,可以使间歇曝气滤池在长周期条件下保持良好的运行性能,减少滤池的反冲洗频率。ACF方式下,有机物与磷酸盐的分布及变化特征表明间歇曝气池内可能存在着微生物不同种群的空间分布。     

序批式生物膜法生物除磷的试验研究

采用组合纤维填料作为载体的序批式生物膜反应器进行了生物除磷的试验研究.结果表明,在生物除磷过程中,污水中的VFA总量与溶解磷的吸收量具有较好的相关关系,去除1 mg溶解磷大约需要20 mgVFA-COD;为获得稳定良好的生物除磷效果,COD负荷不能太高,否则过多的有机物进入好氧段将引起非聚磷菌的好氧异养微生物异常增殖,导致聚磷菌被洗出;同时COD负荷也不能太低,还要满足反应器中聚磷菌量能够实现净增长;磷的厌氧释放量和好氧吸收量具有良好的相关性,为提高除磷效率必须保证足够的厌氧磷释放量.图5,表1,参12.     

SBR生物除磷的研究进展

SBR易于调节曝气时间,能实现好氧、厌氧的交替运行,满足强化生物除磷技术(EBPR)的要求,成为生物除磷技术的研究热点。综述了SBR废水处理工艺的流程和特点、生物除磷机理及SBR生物除磷的应用研究进展。     

不同运行模式序批式膜生物反应器中污泥特性研究

比较了不同运行模式(AO、AOA及A 2O)对序批式膜生物反应器(SBMBR)污泥特性的影响.结果表明:运行模式对污泥粒径存在明显的影响,曝气时间较长的AO MBR及厌氧末引入缺氧段的A 2O MBR,有助于形成紧密而细小的颗粒.而粒径大且结构松散的污泥耗氧速率较高;充分的好氧时间则有利于耗氧速率的提高.好氧吸磷速率受运行方式影响,且与耗氧速率呈正相关性.适宜的厌氧阶段时长有助于提高污泥厌氧释磷能力;缺氧段及其位置的设置对反硝化除磷菌的选择与富集影响较大.本试验中A 2O MBR中反硝化聚磷菌(DPAOs)比例为40.6%,分别比AO及AOA MBR中提高了0.57和0.34倍.膜反应器中膜污染主要由膜表面滤饼层导致.曝气时间只是控制膜污染的因素之一,膜污染随污泥平均粒径的减小而加重,运行方式对膜污染也起着不可忽视的作用.     

厌氧-好氧周期循环条件下厌氧磷吸收现象

在厌氧-好氧周期循环反应器中，稳定运行阶段出现规律性的与生物除磷理论相悖的厌氧磷酸盐吸收现象．为此，从厌氧吸收磷、有机物的效果及两者之间的关系、厌氧有机物吸收能量来源等角度，对厌氧吸磷机理进行探讨．采用乙酸钠为主要有机基质，当进水P／COD从2／100增加到4／100，厌氧阶段磷酸盐的去除率一直稳定在50％-70％．在排除化学除磷的情况下，实验结果表明厌氧吸磷与厌氧吸收乙酸盐基质直接相关，而糖原又是有机基质吸收与胞内聚合物储存过程重要的甚至唯一的能量来源．通过对厌氧磷酸盐、有机物、糖原以及混合液中pH值变化的测定分析，初步推测厌氧吸收磷酸盐是当胞内无可利用的磷源时，糖原分解对磷酸盐的需求，并通过敏感于pH值变化的磷载体蛋白，将胞外液相中的无机磷酸盐运输到细胞内部。     

VFA作为衡量生物除磷指标的研究

污水中的最初VFA量以及通过污水中其他有机物发酵形成的VFA量代表了污水含有的潜在的VFA总量．在生物除磷过程中,污水中潜在的VFA总量与溶解磷的吸收量具有良好的相互关系,去除1mg溶解磷大约需要20mgVFA-COD．提出通过好氧呼吸测定的有机物含量不能较好地衡量被聚磷菌所利用的基质量,而测定污水中潜在的VFA不仅可以衡量污水生物除磷的可行性。而且可以作为生物除磷厌氧段优化的指标,以此来判断除磷效果。     

有机碳源对生物除磷的影响

研究了不同浓度乙酸盐和不同基质的有机碳源对序批式生物膜法生物除磷的影响以及磷的厌氧释放量和好氧吸收量之间的关系。结果表明，为获得稳定良好的生物除磷效果，厌氧时间必须保证生物易降解有机物在厌氧过程基本去除，同时COD负荷也不能太低，还要满足反应器中生物量能够实现净增长。研究认为乙酸盐能够较好地刺激聚磷菌厌氧释磷达到过量生物除磷，磷的厌氧释放量和好氧吸收量具有良好的相关性，为提高除磷效率必须保证足够的厌氧磷释放量。     

好氧段对反硝化除磷系统的影响

生物除磷系统在厌氧/缺氧交替变化的环境中可以发生反硝化除磷现象,通过研究发现:没有好氧段的A/A-SBR系统除磷能力低于有好氧段的A/AO-SBR系统,而且随着运行时间的增加A/A-SBR系统的除磷能力逐渐减弱,污泥产率也从起始的0.22 Gmlss/Gcod d逐渐下降趋于零增长甚至负增长.试验结果表明,设置后好氧段是保证反硝化除磷系统稳定运行的关键.但是,较长的好氧时间将导致NO3-N的积累,并抑制A/AO-SBR系统除磷,而 0.5 h的后好氧时间既可以确保A/AO-SBR反硝化除磷系统的稳定运行又可以获得好的除磷效果.     

倒置A2/O系统中碳、氮、磷的物料平衡分析

通过对以倒置A2/O工艺运行的某城市污水处理厂各生物处理单元及二沉池中碳,氮、磷等指标的分析,建立了物料平衡公式,研究了该工艺碳、氮,磷等物料的流向,并在物料平衡的基础上对各单元的脱氮除磷效率进行分析,结果表明:在好氧池中存在同时硝化反硝化现象;减少好氧池的曝气量,既能提高脱氮除磷效率,又能节约能源.     

低温污水处理A2/O工艺好氧活性污泥厌氧释磷影响因素

 为强化A²/O低温污水处理系统的除磷效能,在好氧工艺段后增设了厌氧释磷池,并对其运行控制参数进行了探讨.研究表明,二沉池好氧污泥的厌氧释磷有效提高了低温A²/O系统的总磷去除率,同时对COD的去除效能也得到了提高.为满足厌氧释磷对碳源的需求,可引入原水与二沉池新鲜污泥以体积比1:1混合,适宜的污泥负荷为0.015-0.02g COD/g MLSS.对于间歇运行工艺,适宜的释磷反应时间为14h,而在连续流工艺中,应控制污泥停留时间为12h.NO₃^-对好氧污泥的厌氧释磷有显著抑制作用,以不大于5mg/L为宜.为提高污泥厌氧释磷的效率,可采用间歇式缓慢搅拌.     

兼氧-SBR工艺处理有机磷农药废水试验研究

采用自制的兼氧-SBR反应器对模拟的有机磷农药废水进行试验研究。对活性污泥进行培养、驯化,两个月后,COD去除率达到80%～90%。通过实验确定了一个周期的厌氧时间为2h、好氧时间为6h;研究了进水磷源、有机磷农药浓度对兼氧-SBR反应器处理效果的影响,不添加磷源比添加磷源处理效果要好,进水有机磷的最佳浓度为250mg/L。     

屠宰废水除氨氮工艺研究

屠宰废水属高氮磷废水．以洞口三可食品有限公司屠宰废水为试验水样，研究了不同的厌氧-好氧时间比对处理效果的影响，对进水、出水及中间段废水水质进行测定．结果表明：屠宰废水处理周期为7h，其中厌氧段4.5h、好氧段1．5h、沉淀1h，氨氮（NH4^＋ -N）去除率达90％以上，COD去除率达90％以上.     

甲醛废水的厌氧酸化-序批式活性污泥法处理

介绍了采用厌氧酸化-序批式活性污泥法处理甲醛废水。在反应期缺氧段, 采用中高温生物催化酸化,对季戊四醇、甲醛废水进行初级降解;在反应好氧段,进一步降解上一阶段的水解产物。运行结果表明,BOD5负荷0.04～0.08kgBOD5/ kgMLSS.d,甲醛负荷0.011～0.022kg/kgMLSS.d.当反应期缺氧段为20h,好氧段为 11h,甲醛去除率可以达到98％,CODcr去除率90％以上。     

COD进水浓度对SBMBBR脱氮除磷效果影响

研究了序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)中COD进水浓度对同步脱氮除磷效果的影响.维持进水PO3-4-P浓度为10 mg/L、NH3-N浓度为40 mg/L左右,COD浓度为200～800 mg/L,研究了反应器的脱氮除磷效果.结果表明:厌氧释磷量在COD进水浓度为450 mg/L时达到最大,为61.2 mg/L;之后,增加COD进水浓度不利于磷的释放.在厌氧段初期,TN便有超过30%的损失,可能是因生物吸附造成的.好氧时TN和磷均损失较大,说明在生物膜上很可能发生了同时硝化反硝化和反硝化聚磷.一定范围的COD浓度能促进TN的去除.TN去除率在COD进水浓度为450 mg/L时达到最大,为87.8%,氮磷的去除与生物膜的生物量和生物膜厚度密切相关.     

微生物对杜塘水库沉积物磷释放的影响研究

以杜塘水库大坝断面的沉积物为对象,通过对上覆水-沉积物界面的好氧/厌氧连续培养模拟实验,比较灭菌与非灭菌条件下,上覆水中溶解性无机磷、溶解性铁等离子的质量浓度变化,并分析培养前后沉积物中各形态磷以及与磷循环相关微生物的变化,研究微生物对磷释放的影响.结果表明,有氧条件下,沉积物主要在微生物的矿化作用下释放磷,而厌氧条件下,沉积物主要通过微生物还原沉积物中铁来促进磷的释放,微生物对沉积物磷的内源释放具有重要的影响;沉积物中有机磷和铁/铝结合形态磷是沉积物中较容易释放的组分;对培养前后异养好氧菌、有机解磷菌、无机解磷菌的数量进行了比较,发现培养条件下各种细菌明显增多,证实了沉积物中与磷循环相关微生物的存在以及对磷元素释放的可能影响.     

生物除磷体系中生物标志物的管理初探

通过研究MDA、电解质渗出量和Q2^-这3个损伤性指标，初步探讨了通过生物标志物来管理生物除磷体系的可行性。结果表明，MDA、电解质渗出量和Q．^-这3个指标中，利用SOD电极在线检测Q．^-的变化来管理除磷体系最为简便。从Q．^-的变化规律得出当体系由好氧交替到厌氧时。前90min对释放磷尤为重要，即受氧胁迫时，系统产生O2．^-浓度不能高于0．025mmol／g，否则磷的释放不会增加，进而影响系统的除磷效果。因此，可以通过在线监测O2．^-的浓度变化来动态管理除磷体系。     

混合炸药废水的厌氧处理研究

对混合炸药废水的一般特性进行了分析,采用生物测试技术对废水的厌氧生化可降解性进行试验研究,同时采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)进行连续厌氧生物处理研究.研究结果表明,该废水氮、磷营养物缺乏,碱度偏低,废水处理时按CODBD、氮、磷为(300~500)∶5∶1的比例添加氮、磷元素.废水厌氧生化降解率为90%,含有的难降解污染物黑索今可通过厌氧方法降解;废水经UASB处理后,出水黑索今浓度低于5.0mg/L,平均去除率为88%;COD去除率约70%,在厌氧反应器运行过程中,应注意出水挥发性脂肪酸VFA浓度的监测.