【純水設(shè)備www.weyiwe.cn】廢水生物除磷的原理是建立一個(gè)過量的生物除磷工藝，達(dá)到可控除磷效果。在整個(gè)過程中，生物除磷過程必須通過厭氧和好氧交替環(huán)節(jié)，利用聚磷菌的功能來實(shí)現(xiàn)。
1. 珊瑚蟲除磷機(jī)理研究
中細(xì)菌,也稱為磷吸收細(xì)菌,除磷細(xì)菌,是一種特殊類型的細(xì)菌在傳統(tǒng)活性污泥法,在有氧狀態(tài)下可以超過量的磷污水進(jìn)入身體純水設(shè)備,所以體內(nèi)的磷含量比一般幾次的磷含量的細(xì)菌,這種細(xì)菌是廣泛應(yīng)用于生物除磷。
1)厭氧條件下釋放磷
在缺乏溶解氧或硝態(tài)氮的條件下，兼性細(xì)菌通過發(fā)酵將可溶性BOD5轉(zhuǎn)化為VFA。這些發(fā)酵產(chǎn)物，或稱來自原污水的VFA，被磷細(xì)菌吸收并運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞中，被吸收到PHB中，PHB是一種細(xì)胞內(nèi)的碳能量?jī)?chǔ)存物質(zhì)。所需的能力來自于磷的水解和細(xì)胞內(nèi)糖的發(fā)酵，導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。
2)好氧條件下吸磷
在好氧條件下，磷細(xì)菌的活性得到恢復(fù)，它們以磷積累的形式儲(chǔ)存了比生長(zhǎng)所需更多的磷。能量通過PHB的氧化代謝產(chǎn)生，用于磷的吸收和磷的合成積累。能量以多磷酸的高能鍵的形式被捕獲和存儲(chǔ)，而磷酸鹽則從水中被除去。
3)富磷污泥的排放
產(chǎn)生的富磷污泥以剩余污泥的形式排出，從而去除磷。從能量上看，聚磷菌在缺氧狀態(tài)下釋放磷，獲得能量吸收廢水中溶解的有機(jī)質(zhì)，在好氧狀態(tài)下對(duì)溶解的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行解壓，獲得能量吸收磷。
除磷的關(guān)鍵是厭氧區(qū)的設(shè)置，這為聚磷菌提供了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榉蔷哿拙梢晕盏头肿踊|(zhì)，并在臨時(shí)厭氧條件下快速同化和儲(chǔ)存這些發(fā)酵產(chǎn)物。
這樣可以在處理系統(tǒng)中選擇性地增殖吸收大量磷的聚磷菌，通過去除磷含量高的剩余污泥來達(dá)到除磷的目的。這種選擇性增殖的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它抑制了絲氨酸菌的增殖，避免了產(chǎn)生沉降性能差的污泥的可能性純水設(shè)備。因此，厭氧/好氧生物除磷工藝一般不存在污泥膨脹。
2. 磷積累菌代謝的影響因素
在生物除磷過程中，磷是由聚磷菌在厭氧狀態(tài)下釋放，在好氧狀態(tài)下被過度吸收。影響聚磷菌代謝的因素有:溫度、pH值、DO、硝酸鹽氮、泥齡、CP比、RBCOD含量、糖原、HRT等。
1、溫度
溫度對(duì)除磷效果不如生物脫氮效果明顯。在一定的溫度范圍內(nèi)，當(dāng)溫度變化不大時(shí)，生物除磷可以順利進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)表明，生物除磷的溫度應(yīng)在10℃以上，因?yàn)樵诘蜏叵戮哿拙纳L(zhǎng)速度會(huì)減慢。
2、pH值
當(dāng)pH值在6.5 ~ 8.0之間時(shí)，聚磷微生物的磷含量和磷吸收率保持穩(wěn)定。當(dāng)pH值低于6.5時(shí)，磷的吸收率急劇下降。pH值突然下降,無論在有氧或無氧區(qū)域磷的濃度急劇上升,大范圍的pH值較低的釋放量較大,這表明,pH值低磷積累磷釋放對(duì)pH值的變化不是由本身的生理生化反應(yīng),它是一個(gè)純化學(xué)“酸溶性”效應(yīng),和pH值減少由于厭氧釋放量較大,需氧磷吸收能力較低,提示釋放引起的pH值下降是破壞性的，無效的。當(dāng)pH值增加時(shí)，磷會(huì)有輕微的吸收。
3、溶解氧
每毫克分子氧可消耗易生物降解的COD1.14mg,致使聚磷生物的生長(zhǎng)受到抑制，難以達(dá)到預(yù)計(jì)的除磷效果。厭氧區(qū)要保持較低的溶解氧值以更利于厭氧菌的發(fā)酵產(chǎn)酸，進(jìn)而使聚磷菌更好的釋磷，另外，較少的溶解氧更有利予減少易降解有機(jī)質(zhì)的消耗，進(jìn)而使聚磷菌合成更多的PHB。
而在好氧區(qū)需要較多的溶解氧，以更利于聚磷菌分解儲(chǔ)存的PHB類物質(zhì)獲得能量來吸收污水中的溶解性磷酸鹽合成細(xì)胞聚磷。厭氧區(qū)的DO控制在0.3mg/l以下，好氧區(qū)DO控制在2mg/l以上，方可確保厭氧釋磷好氧吸磷的順利進(jìn)行。
4、厭氧池硝態(tài)氮
厭氧區(qū)硝態(tài)氮存在消耗有機(jī)基質(zhì)而抑制PAO對(duì)磷的釋放，從而影響在好氧條件下聚磷菌對(duì)磷的吸收。另一方面，硝態(tài)氮的存在會(huì)被氣單胞菌屬利用作為電子受體進(jìn)行反硝化，從而影響其以發(fā)酵中間產(chǎn)物作為電子受體進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)酸實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備，從而抑制PAO的釋磷和攝磷能力及PHB的合成能力。每毫克硝酸鹽氮可消耗易生物降解的COD2.86mg，致使厭氧釋磷受到抑制，一般控制在1.5mg/l以下。
5、泥齡
由于生物除磷系統(tǒng)主要通過排出剩余污泥實(shí)現(xiàn)除磷，因此剩余污泥量的多少?zèng)Q定系統(tǒng)的除磷效果，而泥齡長(zhǎng)短對(duì)剩余污泥的排放量和污泥對(duì)磷的攝取作用有直接的影響。污泥齡越小，除磷效果越佳。這是因?yàn)榻档臀勰帻g，可增加剩余污泥的排放量及系統(tǒng)中的除磷量，從而削減二沉池出水中磷的含量純水設(shè)備。但對(duì)于同時(shí)除磷脫氮的生物處理工藝而言，為了滿足硝化和反硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)要求，污泥齡往往控制得較大，這是除磷效果難以令人滿意的原因。一般以除磷為目的的生物處理系統(tǒng)的泥齡控制在3.5~7d。
6、COD/TP
污水生物除磷工藝中，厭氧段有機(jī)基質(zhì)的種類、含量及微生物所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與污水中含磷的比值是影響除磷效果的重要因素。不同的有機(jī)物為基質(zhì)時(shí)，磷的厭氧釋放和好氧攝取效果是不同的。分子量較小的易降解有機(jī)物（如揮發(fā)性脂肪酸類等）容易被聚磷菌利用，將其體內(nèi)儲(chǔ)存的多聚磷酸鹽分解釋放出磷，誘導(dǎo)磷釋放的能力較強(qiáng)，而高分子難降解有機(jī)物誘導(dǎo)聚磷菌釋磷能力就較差。厭氧階段磷的釋放越充分，好氧階段磷的攝取量就越大。另外，聚磷菌在厭氧階段釋磷所產(chǎn)生的能量，主要用于其吸收低分子有機(jī)基質(zhì)以作為厭氧條件下生存的基礎(chǔ)。因此，進(jìn)水中是否含有足夠的有機(jī)質(zhì)，是關(guān)系到聚磷菌能否在厭氧條件下順利生存的重要因素。一般認(rèn)為，進(jìn)水中COD/TP要大于15，才能保證聚磷菌有足夠的基質(zhì)，從而獲得理想的除磷效果。
7、RBCOD（易降解COD）
研究表明，當(dāng)以乙酸、丙酸和甲酸等易降解碳源作為釋磷基質(zhì)時(shí)，磷的釋放速率較大，其釋放速率與基質(zhì)的濃度無關(guān)，僅與活性污泥的濃度和微生物的組成有關(guān)，該類基質(zhì)導(dǎo)致的磷的釋放可用零級(jí)反應(yīng)方程式表示。而其他類有機(jī)物要被聚磷菌利用，必須轉(zhuǎn)化成此類小分子的易降解碳源，聚磷菌才能利用其代謝。
8、糖原
糖原是由多個(gè)葡萄糖組成的帶分枝的大分子多糖，是胞內(nèi)糖的貯存形式。如上圖所示聚磷菌中糖原在好氧環(huán)境下形成，儲(chǔ)存能量在厭氧環(huán)境下代謝形成為PHAs的合成的原料NADH并為聚磷菌代謝提供能量。所以在延遲曝氣或者過氧化的情況下，除磷效果會(huì)很差，因?yàn)檫^量曝氣會(huì)在好氧環(huán)境下消耗一部分聚磷菌體內(nèi)的糖原，導(dǎo)致厭氧時(shí)形成PHAs的原料NADH的不足。
9、 HRT
對(duì)于運(yùn)行良好的城市污水生物脫氮除磷系統(tǒng)來說，一般釋磷和吸磷分別需要1.5～2.5小時(shí)和2.0～3.0小時(shí)。總體來看，似乎釋磷過程更為重要一些，因此，我們對(duì)污水在厭氧段的停留時(shí)間更為關(guān)注，厭氧段的HRT太短，將不能保證磷的有效釋放，而且污泥中的兼性酸化菌不能充分地將污水中的大分子有機(jī)物分解為可供聚磷菌攝取的低級(jí)脂肪酸，也會(huì)影響磷的釋放；HRT太長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備，也沒有必要，既增加基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，還可能產(chǎn)生一些副作用?？傊屃缀臀资窍嗷リP(guān)聯(lián)的兩個(gè)過程，聚磷菌只有經(jīng)過充分的厭氧釋磷才能在好氧段更好地吸磷，也只有吸磷良好的聚磷菌才會(huì)在厭氧段超量地釋磷，調(diào)控得當(dāng)會(huì)形成一個(gè)良性循環(huán)。我廠在實(shí)際運(yùn)行中摸索得到的數(shù)據(jù)是純水設(shè)備：厭氧段HRT為1小時(shí)15分～1小時(shí)45分，好氧段HRT為2小時(shí)～3小時(shí)10分較為合適。
10、回流比（R）
A/O工藝保證除磷效果的極為重要的一點(diǎn)，就是使系統(tǒng)污泥在曝氣池中“攜帶”足夠的溶解氧進(jìn)入二沉池，其目的就是為了防止污泥在二沉池中因厭氧而釋放磷，但如果不能快速排泥，二沉池內(nèi)泥層太厚，再高的DO也無法保證污泥不厭氧釋磷，因此，A/O系統(tǒng)的回流比不宜太低，應(yīng)保持足夠的回流比，盡快將二沉池內(nèi)的污泥排出。但過高的回流比會(huì)增加回流系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)的能源消耗，且會(huì)縮短污泥在曝氣池內(nèi)的實(shí)際停留時(shí)間，影響BOD5和P的去除效果。如何在保證快速排泥的前提下，盡量降低回流比，需在實(shí)際運(yùn)行中反復(fù)摸索。一般認(rèn)為，R在50~70%的范圍內(nèi)即可。佳潔純水設(shè)備公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設(shè)備，去離子水設(shè)備，超純水設(shè)備及軟水處理設(shè)備。純水設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。
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