生物除磷原理及影响因素

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近年来,富营养化已经成为世界范围内较为严重的水质问题之一.在水所含的各种营养成分中,磷元素是造成富营养化的主要因素.运用强化生物除磷(Enhanced Biological Phosphorus Removal EBPR)手段,在控制自然水体的富营养化方面起到了重要的作用.但是,强化生物除磷的效果并不稳定.虽然进行了很多研究,试图找到强化生物除磷的机理,以获得稳定而有效的生物磷工艺,但是由于机理的复杂性,仍然没有得到确切的结果.在该次试验中,研究了影响强化生物除磷系统的某些因素.通过对CODcr,TP,硝酸盐的含量以及MLSS,DO,ORP和pH值的测定,得到了进水中COD与TP的最佳比值为300/15;将强化生物除磷系统运行的最佳pH值范围缩小到6.6~8.0;分析了DO和ORP与进水COD之间的关系,并进行了部分反硝化除磷菌(Denitrifying Phosphorus Removing Bacteria DPB)的研究,但效果不佳.通过三个并行的序批式反应器(Sequencing Batch Reactor SBR),进行了不同碳源对强化生物除磷系统影响的研究.在实验过程中,以葡萄糖为碳源的2#反应器的除磷效果始终好于以醋酸纳为碳源的1#反应器.测定了反应过程中的一些重要的中间产物,以及碳源和TP的变化情况.和1#反应器中以醋酸纳为碳源的系统相比,2#反应器中以葡萄糖为碳源的系统在厌氧阶段,向水中释放的TP较少,而且聚-β-羟基烷酸酯(Poly-β-Hydroxyalkanoates PHAs)的形成聚集量较少,其重要成分是3-羟基戊酸酯(3-Hydroxyvalternate 3HV),而不是3-羟基丁酸酯(3-Hydroxybutyrate 3HB).介绍了强化生物除磷系统的生化模型.经过对该次实验结果的分析和比较,证实了以葡萄糖为碳源的强化生物除磷系统模型较为符合事实,证明了聚磷菌(Phosphate Accumulating Organisms PAOs)可以利用短链挥发性脂肪酸(Short-Chain Fatty Acids SCVFAs)以外底物进行生物除磷.
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