靜置/好氧/缺氧序批式反應器（SBR）脫氮除磷效果研究
摘要：以靜置段代替傳統厭氧段，采用后置缺氧方式，考察了靜置/好氧/缺氧序批式反應器（SBR）（R1）的生物脫氮除磷（BNR）性能，并與傳統厭氧/好氧/缺氧序批式反應器（SBR）（R2）進行對比.兩反應器進水乙酸鈉、氨氮（NH4+-N）及磷酸鹽（PO43--P）濃度均分別為350mg·L-1（以COD計）、40mg·L-1及12mg·L-1，水力停留時間（HRT）為12h.研究結果表明，R1長期運行中磷的去除率與R2相當，分別為92.4%和92.1%，而總氮（TN）去除率則較R2高，分別為83.5%和77.0%.R1靜置段省去攪拌但仍能起到厭氧段的作用，為好氧快速攝磷奠定了基礎，同時R1缺氧段發生反硝化攝磷，使出水磷降至0.91mg·L-1.好氧段內R1發生了同步硝化-反硝化（SND），貢獻了18.0%的TN去除量，R2也存在SND，但脫氮貢獻率較少，僅為9.8%.R1和R2后置缺氧反硝化均以糖原驅動，反硝化速率分別為0.98、0.84mg·g-1·h-1（以每gVSS產生的N（mg）計），出水TN分別為6.62、9.21mg·L-1.研究表明，靜置段代替傳統厭氧段后，可獲得更好的脫氮效果，且工藝更為簡化.
關鍵詞：靜置段，后置缺氧，生物脫氮除磷（BNR），同步硝化-反硝化，糖原
典型的設前置反硝化段的生物脫氮除磷工藝有厭氧／缺氧／好氧工藝（Ａ２／Ｏ工藝）、ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣａｐｅＴｏｗｎ工藝（ＵＴＣ工藝）及生物化學脫氮除磷工藝（ＢＣＦＳ工藝）．反硝化段前置的優勢是厭氧合成的內聚物聚β羥基脂肪酸（ＰＨＡ）等可直接進入缺氧段驅動反硝化而取得較好的脫氮效果，但前置反硝化段有其固有的缺陷．根據生物脫氮理論，硝化段（好氧段）內氨氧化菌（ＡＯＢｓ）將氨鹽氧化為亞硝酸鹽后，亞硝酸鹽氧化菌（ＮＯＢｓ）將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽；反硝化段（缺氧段）內反硝化菌將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，并進一步還原為氮氣（Ｎ２）．由于好氧段在缺氧段后，為實現反硝化，因而必須將混合液從好氧段回流至缺氧段．混合液回流會稀釋進水有機質濃度；氧化態氮（ＮＯ－ｘ）的去除也受制于混合液的回流速率，且完全脫氮不可能實現；混合液回流還會增加能量消耗和工藝復雜度.
缺氧段置于好氧段之后的后置缺氧反硝化方式，因省去了混合液回流而簡化了工藝流程，且能實現較好的脫氮除磷效果而得到了廣泛的研究．與前置反硝化相比，外碳源已在厭氧段或好氧段消耗，后置缺氧段反硝化菌以內碳源（糖原或ＰＨＡ）為電子供體，以ＮＯ－ｘ為電子受體驅動反硝化．Ｃｏａｔｓ等和Ｗｉｎｋｌｅｒ等研究了后置缺氧序批式反應器（ＳＢＲ）工藝，Ｂｒａｃｋｌｏｗ等和Ｖｏｃｋｓ等研究了連續流后置缺氧膜生物反應器（ＭＢＲ）工藝，均取得了良好的脫氮除磷效果．這些研究表明，后置缺氧段雖未外加碳源，但微生物可利用胞內糖原或ＰＨＡ驅動反硝化脫氮．此外，Ｘｕ等在后置缺氧反硝化的基礎上將部分厭氧段混合液分配進缺氧段實現反硝化除磷，并在好氧段實現了同步硝化?反硝化．這種改進雖然實現了反硝化除磷，但又增加了工藝復雜程度．后置反硝化的厭氧／好氧／缺氧ＳＢＲ工藝解決了混合液回流的問題，但該工藝是否有進一步改進的空間?
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