生物除磷系统中聚磷菌与聚糖菌代谢模型比较

基于国内外学者对生物除磷代谢机理的最新研究成果，介绍了生物除磷系统中聚磷菌与聚糖菌的代谢模型，并对两者进行了比较。指出有必要对聚磷菌与聚糖菌的代谢机理与生理特性进行进一步研究，以提高系统的运行效率和稳定性。     

生物法除磷的研究进展

叙述了生物法利用聚磷菌和反硝化聚磷菌除磷原理,研究了不同运行方式、有机物浓度及其种类、厌氧段NO3-浓度和污泥龄等因素对生物除磷产生的影响,并指出现阶段生物除磷存在的问题,以期对生物除磷的试验和实际生产提供帮助。     

污水生物除磷模型研究进展

阐述了生物除磷ASM2d及扩展模型、ASM3及扩展模型、Johansson模型以及生物除磷代谢模型的各自特点。ASM3将贮藏组分引入到所有微生物中，EAWAG的bio-P模块引入生物除磷过程对经校核的3号模型进行扩展。Johansson提出的模型包括特定的有机氮和有机磷组分，它不是ASM2d的扩展，其思想可移植到ASM2d中。生物除磷的代谢模型需要较少的动力学参数，比较有影响的是Smolder模型，Kuba、Filipe、Mumleitner、Brdjanovic等人在其基础上进行修正和扩展，提出了完整的生物除磷代谢模型。     

污水强化除磷工艺的现状与未来

对强化生物除磷工艺的基本概念、外加碳源的作用、脱氮除磷的关系、环境影响参数进行了阐述,并介绍了聚磷菌菌群研究的最新进展。最后探讨了如何通过生产鸟粪石(MAP)实现磷元素回收,并围绕污水除磷和回收磷这一课题,提出了研究方向。     

污水强化生物除磷的生化模型研究进展

阐述了在污水强化生物除磷过程中生化模型的建立与发展,重点介绍了与聚磷菌有关的Mino模型,强调了在理解生化模型时应该注意的问题：所有聚磷菌生化模型都只是在试图描述发生在EBPR（Enhanced Biological Phosphorus Removal）生物群中的一些生物化学变化现象和规律（多聚磷酸盐的吸收和水解、PHA的合成与再利用）.另外,还都假设所有具有EBPR能力的细菌都有着共同的代谢特征.所以,尽管这些生化模型有助于对整个EBPR过程的理解,但不应该拘泥于这些生化模型,只有通过对聚磷菌纯培养获得最终成功才能够彻底解决整个问题.     

进水磷碳比对聚磷菌与聚糖菌竞争生长的影响

以葡萄糖和乙酸盐为混合碳源,考察了进水磷碳比对SBR生物除磷系统中聚磷菌和聚糖菌竞争生长的影响.结果表明,进水磷碳比较高（10：100）时,会在运行初期导致系统出水磷浓度较高,但反应器运行40d后,出水磷浓度可降至1 mg/L以下.当进水磷碳比为2.5：100时,单位污泥释磷量、单位污泥吸磷量、污泥含磷量和污泥含糖量分别为7.5 mg/g、8.3 mg/g、2.3%和9.5%;当进水磷碳比为10：100时,上述各指标值分别为12.1 mg/g、14.7 mg/g、6.7%和7.0%.在高进水磷碳比条件下,单位污泥释磷量、单位污泥吸磷量和污泥含磷量均较高,污泥含糖量则较低,故高进水磷碳比对于聚磷菌的生长更为有利.     

聚磷菌PAO1-1的筛选及除磷特性

从运行稳定的以生活污水为碳源的生物除磷污泥中筛选出一株聚磷菌PAO1-1,该菌株对普通活性污泥系统具有很好的强化作用,驯化10 d后可使除磷率由投菌前的44%提高到90%以上。对该菌株的形态、生理生化特征及16S rDNA序列进行分析后,鉴定该菌株为产碱杆菌属。该菌株对磷的平均吸收速率为13.8 mg/(g.h),处于“磷酸盐饥饿期”时对磷的吸收速率为19.2 mg/(g.h),比“非饥饿期”提高了39.1%。处于对数期的PAO1-1在厌氧条件下的无磷培养基中的释磷速率为11.8 mg/(g.h),稳定期释磷速率为7.0 mg/(g.h),释磷速率下降了40.7%。     

生物除磷过程中活性污泥聚磷酶活性的变化

为提高生物除磷工艺的运行稳定性,采用以A2/O和A/O方式运行的高效除磷反应器,对除磷过程中活性污泥的聚磷酶(PPK)活性、混合液中磷浓度和聚磷颗粒含量进行测定,分析三者之间的关系,探讨PPK活性的变化规律。A2/O及A/O工艺的运行周期均为6 h,运行工况分别为进水/厌氧(1 h)、缺氧(0.5 h)、好氧(1.5 h)、沉淀/排水(1 h)、闲置(2 h)和进水/厌氧(1 h)、好氧(1.5 h)、沉淀/排水(1.5 h)、闲置(2 h)。结果表明:细胞聚磷含量与水中磷浓度的变化均符合典型的生物除磷过程特征,而PPK活性与磷浓度和聚磷含量间并无明显的相关关系,表明PPK并非生物除磷过程的关键限制性酶。     

HSR反应时间对HSR-SBR系统除磷效能的影响

考察了腐殖土反应器(HSR)的反应时间分别为12、24和48 h的3组侧流腐殖土SBR系统(HSR12-SBR1、HSR24-SBR2和HSR48-SBR3)的除磷效果。结果表明,3组系统对TP的去除率分别为(64.5±24.0)%、(85.6±9.8)%和(93.6±8.0)%,HSR48-SBR3的除磷效果明显高于HSR24-SBR2和HSR12-SBR1。通过荧光原位杂交技术(FISH)分析发现,SBR1、SBR2和SBR3中聚磷菌(PAOs)的含量分别为(20.8±6.9)%、(62.9±15.1)%和(53.6±4.9)%;聚糖菌(GAOs)的含量分别为(47.9±8.5)%、(27.4±2.3)%和(27.9±9.7)%。进一步测定PAOs的除磷相关酶活性发现,SBR1、SBR2和SBR3中PAOs的聚磷酸盐激酶(PPK)活性分别为(0.687±0.014)、(0.838±0.037)和(1.061±0.013)μmolNADPH/(min.mg protein),PPK活性在HSR反应时间为48 h时显著增强,提高了PAOs好氧阶段过量吸磷的能力。综上可知,增加HSR的反应时间可改善微生物种群结构,增强PAOs的PPK活性,提高系统的除磷效果。     

双污泥脱氮除磷系统中聚磷菌的特性研究

采用平板分离技术、生理生化及吸磷试验,对连续流双污泥系统缺氧池内的聚磷茵特性进行了研究.结果表明:反硝化聚磷污泥和普通好氧聚磷污泥在性状上极为相似,其内源物质PHB及聚磷有着相同的变化规律;在缺氧池内同时存在着以氧和硝酸盐氮为电子受体的聚磷菌,并且二者存在着交叉.试验中得到5株(PAl-PA5)同时具有好氧和缺氧吸磷能力的聚磷茵,其中PA2、PA4(产碱菌属)和PA3(假单胞菌属)在两种环境下均表现出良好的吸磷效果;同时发现好氧吸磷能力很强的聚磷茵可能由于没有反硝化能力或反硝化能力很弱而在缺氧条件下未表现出吸磷作用;PA5(肠杆菌科)是一种很特殊的聚磷菌,其在好氧条件下有很好的吸磷效果,反硝化能力也很强,但缺氧吸磷效果却很差.     

SBR工艺脱氮除磷研究进展

概述了SBR脱氮工艺中的同步硝化/反硝化，亚硝化脱氮现象，讨论了影响SBR除磷的碳源，聚磷菌与非聚磷菌竞争，pH值，好氧曝气，污泥龄，水力停留时间等因素，并对SBR工艺中脱氮与去除之间的相互影响进行了探讨，最后给出了可以同时脱氮除磷的一种SBR运行方式。     

生物脱氮除磷工艺技术和发展趋势研究

系统地概述了废水生物脱氮除磷的机理,分析了城市污水生物脱氮除磷的成熟工艺技术,阐明A2／O系列、SBR系列和氧化沟系列的工艺流程和脱氮除磷的作用,探讨了城市污水生物脱氮除磷技术在碳源需求、短程生物脱氮和反硝化聚磷菌等方面的发展趋势。     

生物脱氮除磷工艺技术和发展趋势研究

系统地概述了废水生物脱氮除磷的机理,分析了城市污水生物脱氮除磷的成熟工艺技术,阐明A2/O系列、SBR系列和氧化沟系列的工艺流程和脱氮除磷的作用,探讨了城市污水生物脱氮除磷技术在碳源需求、短程生物脱氮和反硝化聚磷菌等方面的发展趋势.     

生物除磷及其生化机理研究

利用氧化还原电位控制整个反应过程,研究了厌氧、好氧状态下磷酸盐和PHB、COD之间的关系,并根据厌氧和好氧状态下有关的生化模型,较深入地探讨了生物除磷过程的生化机理。     

间歇循环活性污泥-MBR工艺的脱氮除磷特性

提出了一种新型的间歇循环活性污泥-膜生物反应器（ICAS-MBR）工艺,并应用其对传统的活性污泥工艺进行改造以强化氮、磷的去除并使出水能够回用.该工艺通过控制活性污泥混合液在曝气室、搅拌室之间进行间歇式循环,使微生物种群在时空上依次经历缺氧、厌氧、好氧阶段,从而达到强化脱氮除磷的目的.考察了ICAS-MBR工艺对生活污水中污染物的去除特性,在6个月的运行期间,对COD、TN、TP、NH4＋-N的平均去除率分别为93%、70.6%、86%、96%,出水浊度＜1 NTU,细菌总数＜100 CFU/mL,且具有良好的抗冲击负荷能力.     

反硝化除磷工艺的研究开发进展

介绍了国内外生物除磷工艺的研究进展，重点对应用反硝化除磷机理而开发的几种新工艺进行了评述，并指出了它们的特点和应用前景。     

FISH技术在污水生物除磷脱氮研究中的应用

在简单介绍荧光原位杂交(FISH)的基本原理后,着重讨论了该技术在污水生物除磷、脱氮工艺中的应用现状、特点和前景。尽管污水生物除磷、脱氮工艺的宏观性能与微生物相的关系密切,但因缺乏适宜的检测技术,对工艺系统中微生物类型、数量和结构等了解还很不充分。研究表明：FISH技术能够为除磷菌、硝化菌的识别与再分类提供优越的检测手段;与聚合酶链反应(PCR)等其它技术相结合,可使FISH技术更具生命力。     

活性污泥外循环 SBR系统的生物除磷能力

通过试验发现生物系统用排除剩余污泥方式除磷的能力有限，当进水TP≥5mg/L时要保证出水TP≤0.5mg/L是困难的。采用活性污泥外循环方式对释磷的污泥进行回流，通过提高SBR系统污泥浓度的方式来提高除磷能力的试验表明：当MLSS＝5g/L、循环污泥量＝1／8系统污泥总量时，在进水TP≤11mg/L、TN＝45mg/L的情况下仍能保证出水总磷达到一级排放标准，而且该系统出水NH3－N≤3.6mg/L，对总氮去除率≥86％，同时获得了最佳的除磷和脱氮效果。     

SBR生物除磷系统中聚磷菌的特性研究

采用人工合成污水,在两个分别以厌氧／好氧（A／O）和厌氧／缺氧（A／A）运行的SBR反应器中进行生物除磷诱导与强化,并对聚磷菌（PAOs）的特性进行了研究。采用传统分离方法从这两个运行稳定且可高效除磷的SBR反应器中获得了37株纯种菌,经异染颗粒和聚β－羟基丁酸（PHB）颗粒染色及纯种培养后,确定其中7株为高效聚磷菌。通过生理生化特性试验,确定SYO－1、SYA－2、SYA－5和FCO－2为假单胞菌属（Pseudomonas）,SYO－2为棒杆菌属（Coryne—bacterium）,SYO－8为肠杆菌科（Enterobacter）,FCO－12为葡萄球菌属（Staphylococcus）。其中SYO－1、SYO－2、SYO－8、FCO－2、FCO－12为传统好氧聚磷菌,SYA－2和SYA－5为反硝化聚磷菌（DNPAOs）。以A／O方式运行的SBR反应器中细菌多样性和聚磷菌种类都较以A／A方式运行的SBR的多。在以A／A方式运行的SBR系统中,反硝化聚磷菌主要为假单胞菌属;而在以A／O方式运行的SBR系统中,除假单胞菌属外,还存在棒杆菌属、肠杆菌科和葡萄球菌属。