EBPR系统中微生物群落结构及其除磷效能分析

以西安市采用不同工艺的三个污水处理厂为研究对象,对其除磷效果进行测定,利用荧光原位杂交技术(FISH)对污泥中的聚磷菌、聚糖菌和总细菌的数量和分布特征进行分析。结果表明,厌氧释磷速率为2.81~11.03 mgP/(gVSS·h),厌氧过程中吸收单位质量乙酸的释磷量为0.098~0.345 mg。好氧吸磷速率为3.03~13.58 mgP/(gVSS·h),缺氧吸磷速率为1.93~4.48mgP/(gVSS·h),缺氧、好氧吸磷速率的比值为33.02%~71.91%。污泥中聚磷菌占总细菌的比例为0.43%~5.34%,聚糖菌的比例为0.16%~10.08%。聚磷菌和聚糖菌在活性污泥絮体中的分布状态存在明显差异,聚磷菌主要以菌胶团形式存在,而聚糖菌则均匀分布于絮体中。     

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。     

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.     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

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.     

曝气量对SBBR生物除磷的影响研究

为了考察曝气量对序批式生物膜反应器（SBBR）除磷效果的影响,采用厌氧/好氧交替运行的方式,通过控制好氧反应过程中的曝气量,研究了不同曝气量时SBBR的好氧吸磷效果,以及不同曝气量对生物膜脱落量的影响,并推导了生物除磷过程中生物膜内溶解氧的扩散模型。结果表明,曝气量是影响生物除磷效果的一个重要因素,为了满足生物膜内聚磷菌对氧的需求量,加快氧的传递速率,增加活性生物膜的厚度,加快聚磷菌的好氧吸磷速率,必须提高液相主体中溶解氧的含量。选择适宜的曝气量能够促进生物膜的脱落与更新,起到调控污泥龄的作用,从而增强生物除磷的稳定性。     

序批式复合反应器强化同步脱氮除磷

利用序批式复合反应器(SBHR)中同时存在的活性污泥和悬浮生物膜混合生物体系,进行了强化脱氮除磷的试验研究。连续稳定运行3个月后,系统对TN、TP和COD的平均去除率分别达到90%、95%和95%,处理效果稳定。该系统的悬浮生物膜与活性污泥的混合体系中生物种群具有多样化特征,所形成的微生物生态系统较稳定,抗外界干扰及恢复调节能力强;悬浮微生物体系能与水体形成复杂的整体螺旋上升、局部紊流的流态,有利于在空间形成有机污染物浓度梯度分布,使氧气和硝酸盐氮等电子受体和有机底物的传质效果良好。     

淹没序批式生物膜法除磷工艺特性研究

试验结果表明 ,软性载体淹没序批式生物膜法是行之有效的除磷工艺。在载体装填密度为 30 %、水力停留时间为 9h(其中厌氧 3h、好氧 6h)、进水COD负荷为 0 .2 7～ 1.32kgCOD/(m3·d)时 ,磷的去除率达 90 %以上。试验中 ,还就影响除磷的因素作了系统的分析     

不同工况下膜—SBR工艺的除污效能研究

将一体式膜生物反应器与序批式活性污泥法相结合而构建了M-SBR工艺.采用该工艺处理模拟生活污水,通过调节反应器的厌氧、好氧和缺氧时间比例,使系统分别按照A0-MSBR和AOA-MSBR的方式运行,考察了在相同操作条件下,系统对COD、氮、磷的去除效果.试验结果表明:AOA-MSBR工艺比A0-MSBR工艺具有更好的同步脱氮除磷效果,其对COD的平均去除率达到了98.5%,对氨氮的平均去除率达到了90.3%,对总氮的平均去除率达到了89.5%,对总磷的平均去除率为88.5%.     

序批式生物膜/颗粒污泥工艺的同步脱氮除磷效果

针对我国现行污水处理工艺不能在同一个构筑物内实现同步脱氮除磷,特别是能耗高、效率低、占地面积大的现状,将活性污泥和生物膜法相结合,自行设计了一套序批式生物膜/颗粒污泥工艺试验装置,并考察了同步脱氮除磷效果。运行表明,该工艺具有良好的除污效果,当进水COD、NH4+-N、TN、PO34--P的平均浓度分别为302、30.66、32.84、10.45 mg/L时,出水平均浓度分别为25.81、5.91、9.64、2.40 mg/L,平均去除率分别为91.44%、80.69%、70.61%、77.00%;该工艺具有良好的反硝化除磷效果,每消耗1 mg的NO3--N可以去除1.04 mg的PO34--P。     

曝气量对侧流除磷分段进水SBR脱氮除磷的影响

针对低碳源生活污水(COD/TN5,COD180 mg/L)的脱氮尤其是除磷效果差的问题,通过控制污泥外循环侧流除磷、分段进水、好氧/缺氧交替运行的SBR工艺的曝气量,实现了碳源的合理分配,获得了良好的脱氮除磷效果。控制曝气量为3.57 m3/(h.m3),在进水COD、氨氮、TN、TP平均浓度分别为121、29、31.4、4.6 mg/L的条件下,对各污染物的去除率分别为86%、98.6%、61.7%、93.6%。研究还发现,通过污泥外循环强化厌氧释磷可破坏聚磷菌的贮磷平衡,1次/d的污泥外循环侧流除磷不但保障了系统的除磷效果,还简化了侧流除磷工艺的运行过程。     

SBBR处理不同C/N值城市污水的脱氮除磷性能

采用自主设计的混纺棉线填料序批式生物膜反应器(SBBR)处理城市污水,控制水温为(25±1)℃、曝气量为150 L/h,在C/N值为(8.04~11.85)、(4.59~6.12)、(3.21~4.09)的条件下分别运行了15、20、20 d,对其脱氮除磷性能进行研究。结果表明:当C/N值为(8.04~11.85)、(4.59~6.12)、(3.21~4.09)时,对COD的平均去除率分别达到87.2%、92.3%、94.3%,对TP的平均去除率分别为96.0%、96.3%、96.7%,对TN的平均去除率分别为92.9%、67.3%、48.2%,对NH3-N的平均去除率分别为99.3%、99.7%、78.1%。可见,进水C/N值对去除COD和TP的影响较小,而对脱氮的影响较大,当C/N值低时脱氮效果较差。     

强化生物脱氮分步进水型序批式反应器

介绍了分步进水型序批式反应器（SFSBR）工艺的运行方式、工艺特点、关键参数和研究进展，并分析了该工艺的应用前景。与传统SBR工艺相比，SFSBR反应阶段包含多个缺氧／厌氧-好氧子循环，并在各缺氧阶段始端进水，使进水中的有机物作为反硝化细菌碳源转化前一好氧阶段产生的硝态氮，提高了反硝化碳源补给率，强化了整个系统的生物脱氮能力。SFSBR工艺不仅适用于新建污水处理厂，而且适用于传统SBR工艺的改造和功能扩展，在实际工程中的推广应用可操作性强。     

ASBBR处理榨菜废水的生物还原除磷效能研究

以高盐、高磷榨菜废水为研究对象,探讨了厌氧序批式生物膜反应器(ASBBR)生物还原磷酸盐的除磷效能,考察了温度、pH、负荷及NO3--N浓度等因素对磷酸盐生物还原除磷的影响.研究表明:温度、pH、负荷及NO3--N浓度对磷酸盐还原除磷效果的影响显著.在水温为30℃、pH值为7.1、负荷为1.0 kgCOD/(m3·d)的条件下,反应器对COD和PO43--P的去除率分别为73.75%和39.85%;当NO3--N为105～160 mg/L时有利于磷酸盐还原除磷.     

序批式生物膜法的脱氮特性研究

对序批式生物膜工艺的脱氮特性进行了探讨，并提出了过量储存-SND脱氮作用机理，即厌氧段脱氮主要靠生物膜对含碳、氮有机物的过量储存作用，而好氧段脱氮则靠生物膜的同步硝化反硝化(SND)作用，反硝化的有机碳源主要为生物膜在厌氧段过量储存的有机物。镜检发现反应器中的优势菌属为假单胞菌属，其次为气单胞菌属、芽孢杆菌属、微球菌属、硝化杆菌属。