七种亚硝化反硝化聚磷菌的生长特性研究

亚硝化反硝化聚磷菌(NDPAOs)以亚硝酸盐为电子受体,具有同时脱氮除磷的特点,能够最大程度地减少碳源和氧气需求,因此可以大大减少能耗,节约成本。试验研究了7种NDPAOs——肠杆菌属(Ent.)、葡萄球菌属(Sta.)、副球菌属(Par.)、泛菌属(Pan.)、克雷伯氏菌属(Kle.)、芽孢杆菌属(Bac.)和莫拉氏菌属(Mor.)的释磷特性,并以纯培养的方式研究了它们的生长特性。结果表明,缺氧反应20 h后,Sta.、Bac.、Par.、Kle.、Pan.、Ent.和Mor.的单位细胞吸磷量分别为1.98×10-11、1.64×10-11、1.43×10-11、1.13×10-11、9.59×10-12、7.72×10-12和6.28×10-12mg/cfu。Ent.、Kle.、Bac.、Pan.、Par.、Sta.和Mor.的缓慢期几乎都处于0～6 h之间,对数期分别为6～144、6～72、6～96、6～52、6～31、6～96和6～72 h。Par.、Sta.、Pan.和Mor.的对数期的生长速率较Ent.、Bac.和Kle.的小。不同菌属的亚硝化反硝化聚磷菌的生长特性也不完全相同,特别是对数期的生长速率以及维持的时间相差较大。     

A2/O厌氧池污泥同步反硝化聚磷菌增殖、特性诱导及单菌株研究

研究了A2/O厌氧池中具有同步反硝化聚磷功能菌的增殖及诱导前后种群和功能变化。结果表明:经过增殖,设备中反硝化聚磷菌的数量由4.1×103个/mL增加为2.7×106个/mL,磷酸盐的去除率也由38.5%提高到95.1%;诱导后分离到4株假单胞菌属、2株肠杆菌科、1株气单胞菌属、1株葡萄球菌属和1株土壤杆菌属;假单胞菌属、肠杆菌科和葡萄球菌属都是DPB菌,但假单胞菌属的反硝化聚磷功能最强,肠杆菌科的聚磷功能较强,而葡萄球菌属最弱,气单胞菌属和土壤杆菌属既是聚磷菌又是反硝化菌,但不是DPB菌;作为DPB菌应同步具有硝酸盐还原和聚磷的双重生化特性。     

SUFR脱氮除磷系统中反硝化聚磷菌的性能研究

对螺旋升流式反应器(SUFR)脱氮除磷系统中高PHB及低PHB含量的污泥在有无外碳源及硝酸盐条件下的反硝化吸磷／释磷性能进行了试验研究。结果表明：(1)反硝化聚磷菌约占全部聚磷菌总量的72．4％,同时加入碳源和磷酸盐的反硝化速率高于只加入碳源的反硝化速率,约有37％～39％的脱氮作用是由反硝化聚磷菌完成的;(2)当有外碳源存在时,反硝化速率是无外碳源时的1.6倍左右,PHB含量高的污泥表现出反硝化吸磷现象,PHB含量低的污泥表现出反硝化释磷现象;(3)在缺氧条件下,吸磷量与消耗PHB的比值为0．71～0．86,低于在好氧条件下的1．08。     

强化生物除磷系统除磷性能分析

采用厌氧/好氧和厌氧/缺氧两阶段方法培养反硝化聚磷菌,研究了第一阶段系统的除磷性能。结果表明,稳定运行的强化生物除磷系统,具有良好的除磷性能,出水磷的质量浓度小于0.5 mg/L,除磷率大于93%。通过厌氧/好氧交替方式运行,反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例约为21.2%。缺氧段硝酸盐的消耗量与磷的摄取量成线性关系,缺氧吸磷速率约为好氧吸磷速率的49.3%。     

好氧聚磷污泥反硝化除磷特性研究

以培养成功的好氧聚磷污泥为研究对象,考察其在硝酸盐或亚硝酸盐存在下的反硝化除磷特性。结果表明,好氧聚磷污泥在在未经厌氧/缺氧驯化条件下已具有良好反硝化聚磷特性。好氧聚磷污泥可利用硝酸盐作为电子受体进行脱氮除磷,在硝酸盐耗尽后停止聚磷,在一定的浓度范围内聚磷量与硝酸盐消耗量具有线性关系。在以亚硝酸盐作为电子受体的条件下,好氧聚磷污泥与反硝化聚磷污泥具有相似特点:在初始亚硝酸盐浓度较低情况下可少量聚磷,在其浓度较高时聚磷受到抑制。亚硝酸盐有可能为解偶联剂,在其还原的过程中并不耦合发生聚磷。反硝化速率随着其硝酸盐或亚硝酸盐初始浓度的升高而降低。     

反硝化除磷菌富集试验研究

采用A2-SBR反应器对反硝化除磷菌进行富集研究,结果表明反硝化除磷菌存在于污水处理厂活性污泥中,通过厌氧／缺氧的强化交替运行,能使反硝化除磷菌得到富集。厌氧／好氧批实验结果表明,反硝化除磷菌能够利用氧气作为电子受体进行吸磷,其比吸磷速率高于缺氧比吸磷速率。     

脱氮除磷新途径--反硝化除磷

介绍反硝化除磷的原理和两种反硝化除磷新工艺。反硝化除磷缓解了传统脱氮除磷工艺中存在的碳源紧张的矛盾 ,反硝化菌利用硝酸盐替代氧气作为电子受体进行聚磷 ,可节省曝气量、降低运行成本 ,是一种有前途的脱氮除磷途径     

序批式反应器中反硝化除磷脱氮的研究

为了提高污水脱氮除磷的效率,研究采用序批式反应器(SBR工艺)厌氧、好氧和缺氧(AOA)的运行方式富集反硝化聚磷菌(DPB),实现同步脱氮除磷。结果表明:在好氧段投加甲醇作为碳源(25—40 mg/L)可有效抑制好氧吸磷,对硝化反应影响较小,能够在缺氧段实现同时反硝化脱氮除磷。SBR反应器稳定运行10个月,当进水NH4+-N、PO43--P分别为30,15 mg/L时,总氮(TN)和PO43--P的平均去除率分别为82.5%和92.1%。聚磷菌能够利用硝酸盐作为电子受体,DPB占总聚磷菌的比例达到44.8%。与A2O运行方式相比,AOA运行方式更有利于实现DPB的富集。     

发酵型和非发酵型反硝化聚磷菌的鉴定及代谢机理

利用活性污泥与生物膜复合系统富集反硝化聚磷菌（DPB）,并进行功能菌的分离和鉴定,同时对发酵型和非发酵型两类菌进行反硝化聚磷活性试验,以研究不同的代谢机理。结果表明：（1）在活性污泥与生物膜复合系统中分离到反硝化聚磷菌YU-1、YU-2,YU-1菌与Acinetobacter junii最相似,为非发酵型的反硝化聚磷菌,YU-2菌与Escherichia coli最相似,为发酵型的反硝化聚磷菌。（2）厌氧阶段,非发酵型的聚磷菌YU-1每生成1 mg的PHA释放的P比发酵型的聚磷菌YU-2高0.2 mg。合成PHA所需要的能量ATP大部分来自聚磷酸盐的降解,碳源大部分来源于水中的乙酸,还原辅酶NADH不是来自糖原的酵解过程。ATP、PHA的产生和NADH的来源与传统聚磷菌的代谢机理不同。（3）在缺氧阶段,非发酵型的聚磷菌YU-1每分解1 mg的PHA比发酵型的聚磷菌YU-2聚P高0.3 mg,除磷效率高12.8%,这是因为此时PHB分解产生的ATP大部分用于运输磷酸盐并合成聚磷,PHB分解产生的还原辅酶NADH用于厌氧过程所需的还原力,PHA的分解途径与传统聚磷菌的代谢机理不同。     

进水方式及水质对厌氧/缺氧系统反硝化聚磷的影响研究

采用厌氧/缺氧(A/A)SBR和人工废水,研究了不同硝酸盐投加方式下反硝化除磷的效果,探讨了进水方式以及水质对反硝化除磷的影响.结果表明,在厌氧段进水,反应器内初期形成的较高浓度磷会对聚磷菌释磷及其吸收碳源产生抑制作用.控制投加的COD量,使反应器内在厌氧段存在充足的碳源而在缺氧段时基本不残留碳源,则有利于提高除磷效果.厌氧/缺氧交替的环境,若厌氧段初始进水后反应器内初期磷浓度较高则有利于反硝化而非反硝化聚磷.     

强化生物除磷系统中聚磷菌菌群特性

为了研究强化除磷系统中聚磷菌(PAOs)菌群特性,通过批次试验分别考察了厌氧/好氧(A/O)污泥和厌氧/缺氧(A/A)污泥吸磷特性。试验结果表明:A/O污泥好氧吸磷速率(qPo)大于缺氧吸磷速率(qPa),而A/A污泥qPo却小于qPa。基于此试验结果可得出目前普遍应用qPa与qPo的比值表征反硝化聚磷菌(DPAOs)占PAOs的相对百分比的方法不合理。聚磷菌菌群构成与电子受体类型有关,根据电子受体类型可将PAOs分为三种,即:PON(既能以氧作为电子受体,也能以硝态氮作为电子受体)、PO(只能以氧作为电子受体)和PN(只能以硝态氮作为电子受体)。     

A2N2双污泥系统反硝化除磷工艺的启动与稳定

采用低C/N比实际生活污水,以A₂N₂-SBR（厌氧/硝化/缺氧/硝化）双污泥系统为研究对象,重点考察了A₂N₂系统启动过程中的脱氮除磷特性。试验结果表明：采用在A²/O-SBR和N-SBR单元分别接种种泥,分开培养驯化聚磷菌污泥和硝化菌生物膜,并利用A²/O-SBR单元的出水作为N-SBR单元的进水,25 d好氧硝化菌生物膜挂膜成功,氨氮去除率稳定在93%以上;A²/O-SBR单元采用先厌氧/好氧（A/O）后厌氧/缺氧（A/A）的运行方式,43 d成功培养富集了反硝化聚磷菌（DPAOs）,DPAOs占PAOs的67.81%,反硝化除磷率在77.9%以上;启动成功后原水中约73%和13%的COD分别在A²/O-SBR单元的厌氧段和N-SBR单元曝气过程中被去除,系统出水COD、NH⁺₄-N、PO₄^3--P、TN浓度分别为40.6、0、0.4、13.5 mg·L^-1,达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A排放标准。     

Parametric study of the factors influencing simultaneous denitrification and enhanced biological phosphorus removal

In this study, the effect of various factors such as C:N ratio, carbon source, percentage P content in the sludge influencing the simultaneous denitrification and enhanced biological phosphorus removal was investigated in batch tests on bean and tomato waste sludge from an upflow anaerobic sludge blanket reactor–anoxic/aerobic system and municipal sludge from a circulating fluidized bed bioreactor. A correlation between the change in redox potential and rate of P release was developed. Interestingly, maximum P release was observed at positive redox potential in some of the batch tests. Simultaneous denitrification and P release under anoxic conditions was observed during all the batch tests. Sludge acclimatization improved the efficiency of the sludge and proved independency of maximum specific denitrification rate and P content of sludges. The contribution of denitrifying PAOs to anoxic P uptake was determined through the denitrification control test at an initial level of PO₄‐P of 100–120 mg dm^?3. Copyright © 2006 Society of Chemical Industry     

交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺

采用某污水处理厂A²/O工艺中的活性污泥为种泥,以模拟生活污水为对象,考察了交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺的启动与运行特性,并采用高通量测试技术分析系统除磷污泥的菌群结构。通过60天的启动试验,系统内反硝化聚磷菌占聚磷菌总数的比例由21.3%提高到94.4%,出水磷在0.6mg/L左右。通过逐步增加进水氨氮的方法运行2个月,系统的脱氮除磷效果稳定。在进水P浓度为6.4mg/L,保持进水N/P比为8.8,交替厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺效能最优,可达0.12kgN/(m³?d)和0.018kgP/(m³?d),出水总磷(TP)0.8mg/L,总氮(TN)12mg/L,出水COD、NH₃-N和TN达到国家综合排放标准GB18918-2002一级A排放标准。周期试验中,pH值、氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP值)均可作为厌氧释磷的控制参数,ORP也可指示缺氧吸磷的终点。典型周期内硝酸盐、亚硝酸盐的消耗量与磷的吸收量基本呈线性关系。系统内污泥多样性约为种泥的0.5倍,在“门”、“属”分类级别上分别以Proteobacteria、Xanthomonadales-nobank为主。     

Identification and Metabolic Mechanism of Non-fermentative Short-cut Denitrifying Phosphorus-removing Bacteria

To investigate the characteristics and metabolic mechanism of short-cut denitrifying phosphorus-removing bacteria (SDPB) that are capable of enhanced biological phosphorus removal (EBPR) using nitrite as an electron acceptor, an aerobic/anoxic sequencing batch reactor was operated under three phases. An SDPB-strain YC was screened after the sludge enrichment and was identified by morphological, physiological, biochemical properties and 16S rDNA gene sequence analysis. Denitrifying phosphorus-removing experiments were conducted to study anaerobic and anoxic metabolic mechanisms by analyzing the changes of chemical oxygen demand (COD), phosphate, nitrite, poly-β-hydroxybutyrate (PHB), and glycogen. The results show that strain YC is a non-fermentative SDPB similar to Paracoccus denitrificans. As a kind of non-fermentative bacteria, the energy of strain YC was mainly generated from phosphorus release (96.2%) under anaerobic conditions with 0.32 mg P per mg synthesized PHB. Under anoxic conditions, strain YC accumulated 0.45 mg P per mg degraded PHB, which produced most of energy for phosphate accumulation (91.3%) and a little for glycogen synthesis (8.7%). This metabolic mechanism of strain YC is different from that of traditional phosphorus-accumulating organisms (PAOs). It is also found that PHB, a kind of intracellular polymer, plays a very important role in denitrifying and accumulating phosphorus by supplying sufficient energy for phosphorous accumulation and carbon sources for denitrification. Therefore, monitoring ΔP/ΔPHB and? ΔNO₂^--N/ΔPHB is more necessary than monitoring ΔP/ΔCOD,?ΔNO₂^--N/ΔCOD, or ΔNO₂^--N.     

溶解氧浓度对连续流活性污泥工艺反硝化除磷的影响

引言 随着水体富营养化问题的日渐突出,污水处理技术逐渐从单一去除有机物为目的的阶段进入既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段[1].     

三污泥法处理抗生素类制药废水

为有效解决传统AAO法中存在的硝化菌、反硝化菌及聚磷菌三种细菌在污泥龄、碳源需求及回流污泥中携带的硝酸盐影响聚磷菌厌氧释放磷这三方面的矛盾，减少大量污泥回流、降低动力消耗、充分利用池容、切实提高污水处理效率，提出“三污泥”理念，对AAO进行关键性改进，改进后的缺氧池、厌氧池、好氧池等生化反应池均自带独立的泥水自动分离的装置，形成独特的三污泥系统(即纯粹的厌氧污泥、纯粹的缺氧污泥和纯粹的好氧污泥)，各池可根据运营需要各自控制污泥浓度，使各池中的活性污泥在各自最佳的环境中生长，互不干扰、相互独立，更高效发挥生物降解作用，创新性设计“改进型AAO法+生物滤池+絮凝沉淀耦合工艺”处理抗生素类制药废水，并与传统型组合技术进行比较。结果表明，进水主要污染物化学需氧量CODcr 253?581 mg/L、氨氮29.6?58.5 mg/L、全磷10.77?23.1 mg/L、设计流量30.0 L/h条件下，改进型技术取得了很好的处理效果，其CODcr、氨氮、全磷的平均去除率分别达80.2%, 73.1%, 96.1%，比改进前分别提高了6.9%, 6.1%, 3.4%，尾水CODcr、氨氮、全磷等三项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准。     

混合液回流比对A/A/O工艺反硝化除磷的影响

以生活污水培养驯化污泥的小试规模A/A/O工艺为研究对象,进行了混合液回流比为100%、200%和300%时对反硝化除磷的影响研究,并利用厌氧/缺氧批式试验方法对污泥特性进行单独考察。结果表明,随着混合液回流比的增大,缺氧除磷在系统除磷所起的作用、反硝化聚磷菌缺氧利用单位聚羟基链烷酸（PHAs）的吸磷量和反硝化数量出现先升高后下降,厌氧合成单位PHAs的释磷量和好氧利用单位PHAs的吸磷量并没有受到影响,以200%时反硝化除磷和系统脱氮除磷效果为最好,过高或过低NO₃-N浓度均会影响反硝化聚磷菌的缺氧吸磷速率和PHAs降解速率,但并没有影响其本身所固有的特性。     

活性污泥法脱氮除磷数学模型的发展

利用聚磷菌在缺氧条件下的吸磷和反硝化作用,实现氮、磷的同时去除,是具有实用前景的城市污水处理方法,而建立活性污泥法脱氮、除磷的数学模型则有利于该项技术的推广应用。文中对ASM2d模型、BarkerandDold模型、Delft模型作了较为详细的介绍,提出了由聚磷菌引起的缺氧吸磷和反硝化作用中需要解决的2个问题:反硝化聚磷菌浓度的确定和由反硝化聚磷菌吸磷所引起的磷的减少量。