單級好氧除磷工藝與厭氧/好氧除磷工藝的對比研究
摘要：以A/O工藝和單級好氧除磷工藝為研究對象，利用生活污水中存在最廣泛的乙酸鈉作為單一碳源，對比研究了2組SBR（A/O工藝，SBR1；單級好氧除磷工藝，SBR2)的除磷效果.連續進行3個月的研究表明，2組SBR在穩定除磷階段的除磷率和單位污泥的除磷水平分別為91.72%和3.23mg·g-1（SBR1）與71.70%和2.91mg·g-1（SBR2）。進一步研究還發現：在SBR1中PHA合成的同時伴隨著糖原質的消耗，而在SBR2中PHA合成的同時伴隨糖原質的積累，這意味著單級好氧除磷工藝中PHA的合成無需糖原質的參與；在靜置階段，2組SBR都表現出了很明顯的釋磷現象，但SBR2具有更高的釋磷水平（釋磷量分別為2.6mg·L-1和13.28mg·L-1）。SBR1和SBR2體現出不同的除磷能力的原因很有可能是2組SBR的微生物在代謝過程中儲能物質在消耗和存貯的循環過程中存在差異。
關鍵詞：單級好氧除磷工藝，A/O工藝，模擬城市生活污水，SBR，糖原質，聚磷酸鹽
水體中營養物質（主要為氮磷，特別是磷）濃度值超出自然水體背景值可能會引起水體中藻類（主要為藍藻）和光合細菌的大量快速繁殖，并最終導致水體富營養化，強化生物除磷（EBPR）因具有很少采用甚至不采用化學藥劑的特點且被認為是目前最為經濟有效和環境可持續性的除磷方法，而被廣泛運用于生活污水除磷。眾所周知，傳統EBPR（即厭氧/好氧工藝，A/O）的基本原理是通過厭氧釋磷與好氧攝磷的交替組合的途徑選擇性富集一類具有“超量吸磷”并轉化為細胞體內聚磷酸鹽的微生物（聚磷菌，PAOs），并最終通過排放剩余污泥方式實現生物除磷。A/O工藝在實際應用中早已獲得了較好的除磷效果，文獻對荷蘭的12座典型生物處理污水處理廠的長期運行進行分析得出：在穩定運行期間，所有污水處理廠總磷的去除效率均大于85%，而且出水磷酸鹽濃度，以加權平均形式表達也均達到了地方標準；然而，其中有4座污水廠大約有1a的時間以動態的平均形式表達的出水磷酸鹽濃度未達到標準，甚至另有2座污水廠分別有2a和1a的時間出水不能達標。傳統EBPR的PAOs會受到一些環境因素（如硝酸鹽、pH和碳源種類等)的干擾而影響除磷效果。這些表明傳統EBPR的穩定性和可靠性尚存在問題。
單級好氧除磷作為一種新型的EBPR工藝，其具有被運用于污水處理廠而成為一種簡單而有效的除磷工藝的潛在價值。然而，單級好氧除磷工藝與傳統A/O工藝相比是否具有某些更好的潛在優勢尚不明確。因而，本研究以生活污水中存在最多最廣泛的乙酸鹽作為單一碳源，深入對比單級好氧生物除磷與A/O工藝在相同條件下的除磷特性，以期為日后工程應用提供必要的參考。
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