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2024年注册环保工程师-专业基础考试历年真题摘选附带答案第1卷一.全考点押密题库(共100题)1.(单项选择题)(每题2.00 分) 以下哪一项所判全部为气象要素？A. 气温、气压、霾、风向和风速B. 风向和风速、云、气体中CO2浓度C. 气温、气压、气湿、能见度D. 气压、气湿、海拔高度、降水2.(单项选择题)(每题 2.00 分) 关于对违反《中华人民共和国环境保护法》的规定的行为将追究相应的法律责任，下列处罚不符合本法规定的是（）。
A. 未经环境保护行政主管部门同意，擅自拆除或者闲置防治污染的设施，污染物排放超过规定的排放标准的，由单位主管部门监督重新安装使用B. 对经限期治理逾期未完成治理任务的企业事业单位，除依照国家规定加收超标准排污费外，可以根据所造成的危害后果处以罚款，或者责令停业、关闭C. 建设项目的防治污染设施没有建成或者没有达到国家规定的要求，投入生产或者使用的，由批准该建设项目的环境影响报告书的环境保护行政主管部门责令停止生产或者使用，可以并处罚款D. 对违反本法规定，造成环境污染事故的企业事业单位，由环境保护行政主管部门或者其他依照法律规定行使环境监督管理权的部门根据所造成的危害后果处以罚款；情节严重的，对有关责任人员由其所在单位或者政府主管机关给予行政处分3.(单项选择题)(每题 2.00 分) 超音速气流在渐缩管道中，密度：A. 增加B. 减小C. 不变D. 不确定4.(单项选择题)(每题 2.00 分) 以下关于生物脱氮的基本原理的叙述，不正确的是:A. 生物脱氮就是在好氧条件下利用微生物将废水中的氨氮直接氧化生成氮气的过程B. 生物脱氮过程一般包括废水中的氨氮转化为亚硝酸盐或硝酸盐的硝化过程，以及使废水中的硝态氮转化生成氮气的反硝化过程C. 完成硝化过程的微生物属于好氧自养型微生物D. 完成反硝化过程的微生物属于兼性异养型微生物5.(单项选择题)(每题 2.00 分) 根据地表水水域功能，将地表水环境质量标准基本项目标准值分为五类，地表水IV类的化学需氧量标准为：A. ≤15mg/LB. ≤20mg/LC. ≤30mg/LD. ≤40mg/L6.(单项选择题)(每题 2.00 分) 细菌间歇培养的生长曲线可分为以下四个时期，细菌形成荚膜主要在哪个时期？A. 延迟期B. 对数期C. 稳定期D. 衰亡期7.(单项选择题)(每题 2.00 分) 实验证明，射流中任意点上的静压强均等于周围气体的压强，则表明:A. 各横断面的流量相等B. 各横断面的动量相等C. 各横断面的速度相等D. 各横断面的质量相等8.(单项选择题)(每题 2.00 分) 在大于临界水深时，断面单位能量随水深增加而:A. 增加B. 减小C. 不变D. 都有可能9.(单项选择题)(每题 2.00 分) 根据地表水域功能，将地表水质量标准基本项目标准值分为五类，地表水IV类的化学需氧量标准为（）。
厌氧释磷好氧吸磷原理厌氧释磷和好氧吸磷是污水处理过程中常见的磷的去除机制。
下面将详细介绍这两种机制的原理。
1.厌氧释磷原理:厌氧释磷是指在厌氧条件下，一部分蓄积在活性污泥中的磷通过菌群的代谢释放出来。
厌氧释磷主要发生在进入好氧区之前的缺氧区域。
其主要原理如下：(1)磷的积累：厌氧条件下，进入缺氧区的废水中的磷会被一些特定菌群吸附并积累在活性污泥颗粒表面。
这些菌群称为聚磷菌。
(2)有机负荷：废水中的有机物提供了聚磷菌进行呼吸作用所需的碳源。
在厌氧条件下，聚磷菌会利用废水中的有机物进行能量代谢。
同时，一部分蓄积的磷会被释放出来。
(3)补足能量：由于缺氧区缺乏氧气供聚磷菌进行氧的呼吸作用，它们通过硝酸盐还原为亚硝酸盐或氮气来补充所需的能量。
(4)磷的释放：在缺氧条件下，聚磷菌通过核苷三磷酸（RNA）降解废水中的有机物，释放出蓄积在细胞内的磷。
这些释放的磷以无机磷酸根的形式被释放到废水中。
(5)进入好氧区：随着废水进入好氧区，聚磷菌会继续利用废水中的有机物进行能量代谢，并吸收废水中的溶解氧。
厌氧释磷的机制不仅可以有效地降低废水中的磷含量，还可以提高活性污泥颗粒内部的氧化还原环境，使后续的好氧吸磷过程更加高效。
2.好氧吸磷原理:好氧吸磷是指在好氧条件下，通过特定微生物的代谢，废水中的磷以有机物的形式被吸收到活性污泥中。
其主要原理如下：(2)磷的吸收：在好氧条件下，废水中的有机物与添加的碳源一起进入活性污泥颗粒内部。
在这个过程中，特定微生物（如赛氏菌）会利用有机物进行能量代谢，并将废水中的磷以有机磷酸形式吸附到细胞内。
(3)气泡曝气：通过曝气的方式，提供足够的氧气给好氧区域中的微生物进行呼吸作用，使其能够继续进行有机物的降解，并维持生物活性。
(4)混合：好氧吸磷过程中，废水会在活性污泥中进行混合，以保证适当的接触时间和接触机会，促进有机物与微生物的充分接触。
好氧吸磷的机制可以有效地在废水处理过程中去除磷，同时还能减少氮的排放，提高废水的水质。
2024年注册环保工程师之注册环保工程师专业基础真题精选附答案单选题（共45题）1、关于有害物质在环境中的过程的描述，错误的是( )。
A.物理过程：流体平流输送、紊动扩散、分子扩散、挥发、沉降、吸附解析等B.化学过程：分解、光解、化合、螯合、络合、氧化还原反应等C.生物过程：生物固定、摄取、吸入、吸收、呼吸、排泄等D.生化过程：生物固定、摄取、吸入、吸收、呼吸、排泄等【答案】 C2、生物浸出方法处理含重金属废物的必要条件是（）。
A.铜的存在B.氮的存在C.还原性硫的存在D.Fe2＋的存在【答案】 C3、病毒体内一定具有的化学结构是( )。
A.核糖体B.蛋白质C.染色体D.DNA【答案】 B4、当气体溶解度很大时，吸收过程为:A.气膜控制B.液膜控制C.共同控制D.不能确定【答案】 A5、下列哪项不是原生动物和微型后生动物在污水处理中的作用?A.指示作用B.去除有机物C.促进絮凝和沉淀D.去除有毒物质【答案】 D6、建筑工程安全管理必须坚持安全第一、预防为主的方针，下列那个单位不需负有安全责任和义务( )。
A.建设单位B.工程设计单位C.监理公司D.建筑施工企业【答案】 C7、以下关于沉砂池的说法中正确的是：A.有效容积按最大时流量设计B.有效容积按最大秒流量设计C.停留时间不小于30minD.平流和辐流式是最常用的两种形式【答案】 A8、下列重金属中，在焚烧烟气中浓度较低的为（）。
A.HgB.CdC.PbD.Cr【答案】 C9、危险废弃物五联单管理是什么管理？（）A.摇篮到坟墓B.摇篮到摇篮C.全过程管理D.末端管理【答案】 C10、下列水质监测项目应现场测定的是( )。
A.CODB.挥发酚C.六价铬D.pH【答案】 D11、对于两相厌氧消化法的厌氧活性污泥，下列说法不正确的是( )。
A.第一相的厌氧活性污泥处于缺氧或厌氧状态B.第一相的微生物组成为大量的产氢产乙酸菌和少量的产甲烷菌C.第二相的厌氧活性污泥处于绝对厌氧状态D.第二相的微生物组成有少量产氢产乙酸菌，绝大多数为产甲烷菌【答案】 B12、下列哪个表述是正确的?A.环境系统是不变的，人类活动干扰了环境系统，导致环境问题出现B.环境系统是变化的，各个要素的变化对外表现是各要素变化的加和C.环境系统是变化的，各要素的变化对外表现不一定是各要素变化的加和D.环境系统具有调节功能，系统的稳定性可以抵消各要素的变化【答案】 C13、以下哪一项不是明渠均匀流水力计算的基本问题( )。
I污水处理系统数学模型摘要随着水资源的日益紧缩和水环境污染的愈加严重，污水处理的问题越来越受到人们的关注。
由于污水处理过程具有时变性、非线性和复杂性等鲜明特征，这使得污水处理系统的运行和控制极为复杂。
而采用数学模型，不仅能优化设计、提高设计水平和效率，还可优化已建成污水厂的运行管理，开发新的工艺，这是污水处理设计的本质飞跃，它摆脱了经验设计法，严格遵循理论的推导，使设计的精确性和可靠性显著提高。
数学模型是研究污水处理过程中生化反应动力学的有效方法和手段。
计算机技术的发展使数学模型的快速求解成为可能，使这些数学模型日益显示出他们在工程应用与试验研究中的巨大作用。
对于污水处理，有活性污泥法、生物膜法以及厌氧生物处理法等污水处理工艺，其中以活性污泥法应用最为广泛。
活性污泥法是利用自然界微生物的生命活动来清除污水中有机物和脱氮除磷的一种有效方法。
活性污泥法污水处理过程是一个动态的多变量、强耦合过程，具有时变、高度非线性、不确定性和滞后等特点，过程建模相当困难。
为保证处理过程运行良好和提高出水质量，开发精确、实用的动态模型已成为国内外专家学者普遍关心的问题。
此外，由于污水处理过程是一个复杂的生化反应过程，现场试验不仅时间长且成本很高，因此，研究对污水处理过程的建模和仿真技术具有十分重要的现实意义。
本文在充分了解活性污泥法污水处理过程的现状及工艺流程的基础上，深入分析了现有的几种建模的方法，其中重点分析了ASM1。
ASM1主要适用于污水生物处理的设计和运行模拟，着重于生物处理的基本过程、原理及其动态模拟，包括了碳氧化、硝化和反硝化作用等8种反应过程；包含了异养型和自养型微生物、硝态氮和氨氮等12种物质及5个化学计量系数和14个动力学参数。
ASMI的特点和内容体现在模型的表述方式、污水水质特性参数划分、有机生物固体的组成、化学计量学和动力学参数等四个方面。
关键词：污水处理系统，活性污泥，数学模型，ASM1II Sewage Treatment System Mathematical ModelABSTRACTWith water increasingly tight and increasingly serious water pollution , sewage disposal problems getting people's attention . Because of the distinctive characteristics of variability, nonlinear and complex with time , such as sewage treatment process , which makes the operation and control of wastewater treatment system is extremely complex. The use of mathematical models , not only to optimize the design and improve the level of design and efficiency , but also to optimize the operation of the wastewater treatment plant has been built in the management , development of new technology, which is essentially a leap wastewater treatment design , experience design method to get rid of it , strictly follow derivation theory , the design accuracy and reliability improved significantly. Mathematical model to study effective ways and means of sewage treatment process biochemical reaction kinetics . Rapid development of computer technology makes it possible to solve the mathematical model , these mathematical models increasingly showing their huge role in the study of engineering and test applications.For wastewater treatment, activated sludge , biological membrane and anaerobic biological treatment , such as sewage treatment process , in which the activated sludge method most widely used. Activated sludge process is the use of natural microbial life activities is an effective method to remove organic matter and nutrient removal in wastewater of . Activated sludge wastewater treatment process is a dynamic multi-variable , strong coupling process with time-varying , highly nonlinear , uncertainties and hysteresis characteristics, process modeling quite difficult. To ensure the process runs well and improve water quality, develop accurate , practical dynamic model has become a common concern of experts and scholars at home and abroad . In addition, because the sewage treatment process is a complex biochemical reaction process , the field test not only for a long time and high cost , therefore , research has practical significance for modeling and simulation technology of sewage treatment process. Based on the current situation fully understand the activated sludge wastewater treatment process and the process based on in-depth analysis of several existing modeling method , which focuses on the ASM1. ASM1 mainly used in biological wastewater treatment design and operation of simulation , focusing on the basic biological treatment processes , principles and dynamic simulation , including carbon oxidation , nitrification and denitrification and other 8 kinds of reactions ; contains heterotrophic and self- autotrophic microorganisms, nitrate and ammonia and other 12 kinds of substances andIIIfive stoichiometric coefficients and 14 kinetic parameters . ASMI features and content reflected in four aspects of expression model , effluent quality parameters division, consisting of organic biological solid , stoichiometry and kinetic parameters.KEY WORDS:sewage treatment system,activated sludge,mathematical model, ASMIIV目录1 绪论 (1)1.1 污水处理数学模型的作用 (1)2 污水处理机理 (3)2.1 微生物的生长 (3)2.2 有机物的去除 (4)3 污水处理静态模型 (10)3.1 有机污染物降解动力学模型 (10)3.2 微生物增殖动力学模型 (13)3.3 营养物去除动力学 (16)3.3.1 生物硝化反应动力学 (16)3.3.2 生物反硝化动力学 (19)3.3.3 生物除磷动力学 (21)4 活性污泥数学模型 (22)4.1 活性污泥数学模型概述 (22)4.2 活性污泥1号模型 (23)4.2.1 ASM1简介 (23)4.2.2 模型的理论基础 (23)4.2.3 模型的假设和限定 (24)4.2.4 ASM1的约束条件 (24)4.2.5 ASM1的组分 (25)4.2.6 ASM1的反应过程 (27)4.2.7 ASM1模型中化学计量系数及动力学参数 (28)4.2.8 组分浓度的物料平衡方程 (29)污水处理系统数学模型 11 绪论水是最宝贵的自然资源之一，也是人类赖以生存的必要条件。
A-A-O工艺概述A—A-O工艺，是英文Anaerobic—Anoxic—Oxic第一个字母的简称。
按实际意义来说，本工艺称为厌氧—缺氧—好氧法更为确切.该工艺在厌氧-好氧除磷工艺（A2／O）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。
A2/O 法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成:一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下（DO<0。
3mg/L），释放出聚磷菌,在好氧状况下又将其更多吸收,以剩余污泥的形式排出系统。
二是脱氮,缺氧段要控制DO<0。
5 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用,利用水中BOD作为氢供给体（有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。
首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥,本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外,NH3—N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3—N浓度下降，但NO3-N含量没有变化。
在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小.在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3—N的浓度增加,P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。
所以,A2／O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能.厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
在好氧池的活性污泥中能积累磷的微生物,可以大量吸收溶解性磷,把它转化成不溶性多聚正磷酸盐在体内贮存起来,最后通过二次沉淀池排放剩余污泥达到系统除磷的目的。
AAO工艺法时间:2010-10—21来源:中国石油化工信息网1 AAO 法工艺介绍AAO 生物脱氮工艺将传统的活性污泥、生物硝化工艺结合起来, 取长补短，更有效的去除水中的有机物.此法即是通常所说的厌氧- 缺氧—好氧法, 污水依次经过厌氧池- 缺氧池- 好氧池被降解.2 AAO 法污水处理开工调试AAO 法污水处理开工运行前必须先进行好氧活性污泥的培养驯化，污泥的培养驯化过程如下。
同步除磷脱氮工艺技术探讨在缺氧条件下，反硝化聚磷菌（DPB ）利用厌氧条件下积累在体内的PHB做C源和电子供体，以硝酸盐氮作为电子受体进行无氧呼吸。
无氧呼吸过程中产生的能量可用来将环境中的正磷酸盐吸收至反硝化聚磷菌体内以异染粒或其它高含磷量的储存物质存在。
然后系统通过排出这种高含磷的污泥而达到去除磷的目的，因此反硝化聚磷菌（DPB ）反硝化除磷脱氮工艺的剩余污泥含磷量很高。
由于反硝化聚磷菌的碳原是一种较为复杂的有机物（P HB）,因此基质利用速度相对普通的好氧细菌来说比较慢，反过来说，反硝化聚磷菌（DP B）污水同步除磷工艺的污泥产量也就比较少。
但可以看出污泥产量少并不代表该系统的除磷水平就会降低。
因为从上面的分析中可以看出，污泥产量减少是通过减少污泥中其它杂菌（普通好氧菌，普通反硝化菌等）含量而达到的。
如果缺氧池中易生化有机物多，肯定是优先发生反硝化，导致改池中硝酸盐硝化殆尽。
然后缺氧池实质变成了厌氧池当然就发生了释放磷的现象。
脱氮效果不好请检查一下污泥龄，一般来说10 天左右比较合适。
脱氮除磷的效果除设计原因外,运行管理是很关键的,如厌氧池不能有氧,但如何控制呢?好氧区氧不足会影响硝化和聚磷,氧太高会使厌氧区产生微氧环境,影响释磷,有时好氧区溶氧不高厌氧区也可能有微氧,与好氧区的溶氧高低外,还与污沉淀池的停留时间、缺氧程度等因素有关此外,还要做到按工艺要求及时排泥,磷的最终去除出路是通过剩余污泥排放的,如不及时排放，会在系统内周而复始地进行聚磷和释磷的循环。
总之,运行管理的各个主要环节一定要控制好.关键是进水有足够的BOD，否则无论采用何种工艺，都难于有好的除磷脱氮效果。
C源对脱氮和除磷都是必要的。
以现有的污水来看，C原不会完全没有，只会存在不足。
反硝化聚磷菌一碳两用，所以可以有一定的优势！严格地说，不是反硝化聚磷菌对环境的要求苛刻，而是微生物生态体系具有内在的自我动态平衡特征以及地域性特征，使得反硝化聚磷在实际工程中仍然具有不可人为调控的特性，因此，需要进一步对活性污泥中的反硝化聚磷菌生态学特征和地域特征进行研究，以确定可人为调控的参数或地域条件。
聚磷菌在缺氧条件下利用硝酸盐和亚硝酸盐的原理和应用研究反硝化聚磷菌：反硝化聚磷菌(DPB)是一类能够在厌氧状态下释磷,缺氧存在硝酸盐(NO3-)或亚硝酸盐(NO2-)的情况下聚磷,并同时反硝化的聚磷菌。
原理：反硝化聚磷菌(DPB)是一类能够在厌氧状态下释磷,缺氧存在硝酸盐(NO3-)或亚硝酸盐(NO2-)的情况下聚磷,并同时反硝化的聚磷菌。
它可以利用氧作为电子受体，记为Po；也可以利用氧，硝酸盐为电子受体，记为PoN；或者也可以利用氧、硝酸、亚硝酸盐为电子受体，记为PONO，在厌氧/ 缺氧交替运行条件下，该反硝化聚磷菌能利用以上三种电子受体，且其基于胞内聚β-羟基丁酸酯（PHB）、糖原质和磷酸盐等物质的生物代谢过程与传统厌氧/好氧法中的PAO 相似。
厌氧阶段，HAC 等低分子脂肪酸被DPB快速吸收，同时细胞内的多聚磷酸盐被水解并以无机磷酸盐（PO43-）的形式释放出来。
利用上述过程产生的能量ATP和糖原酵解还原产物NADH2，DPB合成大量PHB储存在体内，其释磷过程主要取决于胞外有机物的性质和水平。
缺氧阶段，DP以NO3-为电子受体氧化PHB，利用降解PHB所产生的能量，DPB过量摄取环境中的无机磷酸盐并以多聚磷酸盐的形式储存，聚磷菌同时得到增殖。
优点：反硝化聚磷菌可以在缺氧环境吸收磷，吸磷和反硝化脱氮这两个生物过程同时完成，有机物同时用于除磷和脱氮过程，不仅节省了脱氮对碳源的需要而且吸磷在缺氧段完成可节省曝气所需要的能源，剩余污泥量也大大降低。
应用研究：1、传统A2/O工艺传统A2/O工艺缺氧段污泥确实存在利用亚硝酸盐的反硝化聚磷菌,PO 、PON和PONO各占聚磷菌的40.7%、38.5%,20.8%。
最佳的进水C/N/P为16∶4∶1且COD<200mg/L;pH值为7～7.5。
聚磷菌在ORP<-80mV开始吐磷,在ORP值在-150mV 左右能较好地吐磷,投加亚硝盐使ORP>-80mV,开始反硝化聚磷。
周群英《环境⼯程微⽣物学》（第3版）章节题库（第⼗章污（废）⽔深度处理和微污染源⽔预处理中的微⽣物第⼗章污（废）⽔深度处理和微污染源⽔预处理中的微⽣物学原理⼀、选择题1．废⽔中的C：N⼤于286时反硝化正常，低于这个⽐值反硝化出现（）不⾜。
A．碳源B．氮源C．⽆机盐D．⽣长因⼦【答案】A【解析】污（废）⽔中的BOD5:TN（即C：N）⼤于286时反硝化正常。
低于此⽐值时，反硝化出现碳源不⾜，要投加外碳源。
有的⼯程投加甲醇补⾜碳源，这不仅增加开⽀，甲醇对⼈还不安全，可改⽤⼄醇作碳源。
2．（多选）下列对亚硝化细菌和硝化细菌描述正确的有（）。
A．都是⾰兰阳性菌B．都是⾰兰阴性菌C．都是厌氧菌D．都是好氧菌【答案】BD【解析】AB两项，亚硝化细菌和硝化细菌是⾰兰⽒阴性菌。
其⽣长速率均受基质浓度（NH3和HNO2）、温度、pH、氧浓度控制。
CD两项，亚硝化细菌和硝化细菌都是好氧菌，绝⼤多数营⽆机化能营养。
⼆、填空题1．亚硝化细菌和硝化细菌都是⾰兰______性菌，且全部是______氧菌。
【答案】阴；好【解析】亚硝化细菌和硝化细菌是⾰兰⽒阴性菌。
其⽣长速率均受基质浓度（NH3和HNO2）、温度、pH、氧浓度控制。
其全部是好氧菌，绝⼤多数营⽆机化能营养。
2．煮沸法是最原始的对⽔的消毒⽅法，煮沸可以直接破坏病源菌的______。
【答案】蛋⽩质【解析】⽔的消毒⽅法有煮沸法、加氯消毒、臭氧消毒、过氧化氢消毒、紫外辐射消毒、微电解消毒等。
其中煮沸法是最原始的⽅法，也是最简便有效的⽅法之⼀。
煮沸直接快速破坏病原菌的蛋⽩质，使其凝固发⽣不可逆变性。
3．紫外线辐射杀菌的机制有：______、______。
【答案】破坏蛋⽩质结构⽽变性；破坏核酸分⼦的结构【解析】紫外线辐射是⼀种物理⽅法，经过消毒的⽔化学性质不变，不会产⽣臭味和有害健康的产物。
紫外线辐射杀菌的机制为：①破坏蛋⽩质结构⽽变性；②破坏核酸分⼦的结构，如引起胸腺嘧啶形成胸腺嘧啶⼆聚体和DNA发⽣⽔合反应导致细菌死亡。
厌氧/缺氧环境驯化短程反硝化聚磷菌所属行业: 水处理关键词：污水处理污水处理厂活性污泥摘要：以污水处理厂二沉池活性污泥为种泥，采用直接加药和厌氧/缺氧交替运行的驯化方式驯化46 d，使得缺氧脱氮率、除磷率分别稳定在95%、93%以上。
试验结果表明，磷的吸收量和亚硝酸盐的消耗量基本呈线性关系，可以认为系统完成了污泥的驯化，经测试表明，短程反硝化聚磷菌占全部聚磷菌的75%。
作为一种新型的高效低能耗的生物脱氮除磷技术，反硝化除磷技术在近年来已成为水处理研究领域的一个热点[1-2]。
反硝化除磷是指聚磷菌(phosphorus accumulation organisms，PAO)能在缺氧的条件下利用NO-3作为吸磷的电子受体，此时聚磷菌体内的聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates，PHA)并不在传统的好氧吸磷过程中被O2氧化去除，而是作为NO-3反硝化的碳源，从而实现了脱氮除磷过程的耦合[3-4]。
与传统的好氧聚磷菌相比，利用反硝化聚磷菌(denitrifying phosphorus accumulation organisms，DPAO)除磷可以减少50%的化学需氧量(COD)需求和30%的O2消耗，从而实现“一碳两用”，同时可以减少50%的剩余污泥[5-6]。
相关研究表明，反硝化过程一般都要产生中间产物亚硝酸盐，甚至在某些试验的反硝化过程中会出现一定浓度亚硝酸盐的积累，并且亚硝酸盐可以作为反硝化聚磷菌的电子受体[7-8]。
本研究采用在密闭系统中直接厌氧/缺氧驯化的方法，经过1.5个月的培养，成功驯化出了短程反硝化聚磷菌。
1材料与方法1.1设备与试剂试验采用SBR(sequencing batch reactor activated sludge process)反应器，高60 cm，直径30 cm，总有效容积10 L，为有机玻璃材质。
设备装配有电磁搅拌器，可使污泥在厌氧/缺氧阶段处于悬浮状态。
污水厂微生物之反硝化细菌与反硝化聚磷菌反硝化细菌（denitrifying bacteria，DB）是异养型兼性厌氧菌，缺氧条件下，以有机物为电子供体，硝酸盐为电子受体，发生反硝化反应。
亚硝酸盐是中间产物，往往这个反应的后半段比较慢一些，前半段将硝酸盐转化成亚硝酸盐的过程比较快一些，容易造成亚硝酸盐短暂被积累。
该过程其中包括以下四个还原反应：1.硝酸盐（NO3-）还原为亚硝酸盐（NO2-）：2NO3-+ 4 H+ + 4 e-→ 2 NO2-+2 H2O2.亚硝酸盐（NO2-）还原为一氧化氮（NO）：2NO2-+4 H+ + 2 e-→ 2 NO + 2 H2O3.一氧化氮（NO）还原为一氧化二氮（N2O）：2NO + 2 H+ + 2 e-→ N2O + H2O4.一氧化二氮（N2O）还原为氮气（N2）：N2O+ 2 H+ + 2 e-→ N2 + H2O影响因素：碳源：通常BOD5/TN宜>4，当其比值较低时，虽然可产生反硝化，但是速率很慢，如果低于3，需要投加外碳源助于反硝化，通常采用甲醇，因为它分解后的产物是CO2和H2O，不留任何难降解的中间产物，且反硝化速率较高，但是这家伙易燃易爆。
C/N比过高或过低都会产生亚硝酸盐的积累，低温的积累量也高于高温，中温25℃积累最少，但是这个问题可以通过延长缺氧反应时间来解决。
pH：反硝化菌最适宜的pH值是6.5～7.5，在这个pH值条件下，反硝化速率最高，当pH值高于8或低于6时，反硝化速率将很快下降。
溶解氧：反硝化菌是异养兼性菌，只有在无O2而同时存在NO3-或NO2-的条件下，它们才能够利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原。
在有溶解氧存在时，反硝化菌首先利用溶解氧作为电子受体，因为氧化O2可以产生更多的能量，更利于增殖，但不利于脱氮啊。
但当水中有少量溶解氧时，污泥絮体内部仍为厌氧状态，所以反硝化反应并不要求DO严格为零。
反硝化菌以在厌氧、好氧交替所谓“兼氧”的环境中生活为宜，DO应控制在0.5mg/L以下。
同步除磷脱氮工艺技术探讨在缺氧条件下，反硝化聚磷菌（ＤＰＢ）利用厌氧条件下积累在体内的ＰＨＢ做Ｃ源和电子供体，以硝酸盐氮作为电子受体进行无氧呼吸。
无氧呼吸过程中产生的能量可用来将环境中的正磷酸盐吸收至反硝化聚磷菌体内以异染粒或其它高含磷量的储存物质存在。
然后系统通过排出这种高含磷的污泥而达到去除磷的目的，因此反硝化聚磷菌（ＤＰＢ）反硝化除磷脱氮工艺的剩余污泥含磷量很高。
由于反硝化聚磷菌的碳原是一种较为复杂的有机物（ＰＨＢ），因此基质利用速度相对普通的好氧细菌来说比较慢，反过来说，反硝化聚磷菌（ＤＰＢ）污水同步除磷工艺的污泥产量也就比较少。
但可以看出污泥产量少并不代表该系统的除磷水平就会降低。
因为从上面的分析中可以看出，污泥产量减少是通过减少污泥中其它杂菌（普通好氧菌，普通反硝化菌等）含量而达到的。
如果缺氧池中易生化有机物多，肯定是优先发生反硝化，导致改池中硝酸盐硝化殆尽。
然后缺氧池实质变成了厌氧池当然就发生了释放磷的现象。
脱氮效果不好请检查一下污泥龄，一般来说10天左右比较合适。
脱氮除磷的效果除设计原因外,运行管理是很关键的,如厌氧池不能有氧,但如何控制呢?好氧区氧不足会影响硝化和聚磷,氧太高会使厌氧区产生微氧环境,影响释磷,有时好氧区溶氧不高,厌氧区也可能有微氧,与好氧区的溶氧高低外,还与污沉淀池的停留时间、缺氧程度等因素有关.此外,还要做到按工艺要求及时排泥,磷的最终去除出路是通过剩余污泥排放的,如不及时排放，会在系统内周而复始地进行聚磷和释磷的循环。
总之,运行管理的各个主要环节一定要控制好.关键是进水有足够的BOD，否则无论采用何种工艺，都难于有好的除磷脱氮效果。
Ｃ源对脱氮和除磷都是必要的。
以现有的污水来看，Ｃ原不会完全没有，只会存在不足。
反硝化聚磷菌一碳两用，所以可以有一定的优势！严格地说，不是反硝化聚磷菌对环境的要求苛刻，而是微生物生态体系具有内在的自我动态平衡特征以及地域性特征，使得反硝化聚磷在实际工程中仍然具有不可人为调控的特性，因此，需要进一步对活性污泥中的反硝化聚磷菌生态学特征和地域特征进行研究，以确定可人为调控的参数或地域条件。
目前的一些研究可能存在基本概念不够清晰、目标不够明确、结论难以在不同地域重现等问题，属于探索阶段，还是大家从不同方向探讨较好。
1987年，中国市政工程华北设计研究院除磷脱氮科研组在A/A/O工艺的中试研究中观测到缺氧区磷的吸收速率为4.38～7.05 mgP/gVSS·h，好氧区磷的吸收速率为2.1～3.45 mgP/gVSS·h。
缺氧区磷的吸收速率大于好氧区是因为聚磷菌经厌氧释磷并吸收有机物合成PHB后，先进入缺氧区，最后才进入好氧区；在缺氧区中，一部分聚磷菌利用硝酸盐作为最终电子受体分解细胞内的PHB，产生大量的能量用于磷的吸收和聚磷的合成；与此同时聚磷菌得到增殖，经过缺氧区的碳能源消耗后，聚磷菌体内的PHB量已经大幅度下降，因此进入好氧区后，可用于产生能量的碳能源（有机物）供应水平明显低于缺氧区，相应地磷的吸收速率也就降低了。
根据基质与除磷微生物混合后出现的响应方式Gerber等人把能诱导磷释放的基质划分成三类。
A类：乙酸、甲酸和丙酸等低分子有机酸；B类：乙醇、柠檬酸、甲醇和葡萄糖等；C 类：丁酸、琥珀酸等。
实际上，这三类基质都属于快速生物降解COD（Sbs）。
郑兴灿等人[1990]根据Gerber等人的研究成果，作了进一步的试验研究，其中硝酸盐对磷释放的影响试验结果简述如下：从生物除磷脱氮装置的好氧区取得泥样，经离心洗涤后分别与含硝酸盐的SA溶液、SB 溶液和污水混合，考查缺氧／厌氧状态下磷的释放，试验结果表明硝酸盐的存在对SA诱导磷降放的能力有很大的不利影响，初始硝态氮浓度越高，则线性段越短，释放总量也越小，但不管硝态氮浓度是多大，释放曲线的线性段的斜率均一样，未发生变化，这说明硝酸盐的存在不影响SA诱导的磷释放速率，仅影响释放总量。
从试验结果还可看出当基质耗完后还存在硝酸盐时可出现磷的吸收，硝酸盐耗完后混合液进入完全厌氧状态，释磷速率明显增大。
从研究结果可看出硝酸盐也明显抑制SB对磷释放的诱导。
硝酸盐存在时，污水污泥混合液中出现明显的磷的净吸收，硝酸盐耗完后又转变为磷的厌氧净释放。
综合分析试验结果和其它方面的观测结果，给出如下作用机理来解释硝酸盐对磷的释放的影响：1，在各类基质中反硝化细菌优先利用SA，在与聚磷菌竞争SA时反硝化菌占优势地位，对SB来说也是如此。
2，一部分聚磷菌能利用硝酸盐作为最终电子受体，并将其异化还原成氮气，Lotter（1985）曾报导从生物除磷处理厂污泥中分离到的100株不动细菌中有52株有异化还原硝酸盐的能力。
也就是说一部分细菌兼具除磷和反硝化能力，这部分聚磷菌能通过与好氧状态下类似的途径分解有机物产生大量的能量用于吸收磷酸盐和合成聚磷。
那些不具备反硝化能力的聚磷菌则可释放磷。
因此，缺氧状态下的效应（净释放或净吸收）取决于污泥中这两类聚磷菌所占的比例和活性、基质的性质和浓度以及反硝化细菌的浓度等多方面的因素。
存在SA时，反硝化细菌对SA的竞争可导致释磷总量的下降，由于SA可直接诱发磷的释放，且释放速率与SA浓度无关，因此硝酸盐的存在对释磷速率没有影响。
对SB来说情况有所不同，由于SB必须转化成SA后才能诱导磷的释放，因此在缺氧条件下由于反硝化菌对SB和SA的竞争，造成所产生的可用于诱导磷释放的SA浓度很低，这样一来磷的释放总量明显下降，释放速率也明显降低。
与此同时，由于部分聚磷菌能通过反硝化反应产生能量进行磷的吸收活动，因而往往出现磷的净吸收。
硝态氮对生物除磷的干扰有两种方式。
厌氧区内的硝态氮妨碍发酵作用的进行，因为微生物利用硝态氮作为最终电子受体进行厌氧呼吸能获得更多的能量，也就不会有低分子脂肪酸的产生。
即使进水中存在这样的低分子脂肪酸，硝态氮作为异养微生物的最终电子受体，也会导致乙酸盐等低分子有机物的消耗。
结果除磷微生物的几乎得不到所需的乙酸盐。
如果污水中除磷微生物所需的低分子脂肪酸量足够大的话或除磷微生物本身就是反硝化菌的话，即使有硝态氮存在，除磷效果也可能不会受到明显影响。
反硝化除磷是用厌氧/缺氧交替环境来代替传统的厌氧/好氧环境,驯化培养出一类以硝酸根作为最终电子受体的反硝化聚磷菌(denitrifying phos-phorus removing bacteria,简称DPB)为优势菌种,通过它们的代谢作用来同时完成过量吸磷和反硝化过程而达到脱氮除磷的双重目的。
应用反硝化除磷工艺处理城市污水时不仅可节省曝气量,而且还可减少剩余污泥量,即可节省投资和运行费用。
1 反硝化除磷理论在对除磷脱氮系统的研究过程中发现,活性污泥中的一部分聚磷菌能以硝酸盐作为电子受体在进行反硝化的同时完成过量吸磷。
1993年荷兰Delft大学的Kuba在试验中观察到:在厌氧/缺氧交替的运行条件下,易富集一类兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物,该微生物能利用Ｏ2或ＮＯ-3作为电子受体,且其基于胞内PHB和糖原质的生物代谢作用与传统Ａ/Ｏ法中的聚磷菌(PAO)相似。
针对此现象研究者们提出了两种假说来进行解释:①两类菌属学说,即生物除磷系统中的ＰＡＯ可分为两类菌属,其中一类ＰＡＯ只能以氧气作为电子受体,而另一类则既能以氧气又能以硝酸盐作为电子受体,因此它们在吸磷的同时能进行反硝化;②一类菌属学说,即在生物除磷系统中只存在一类ＰＡＯ,它们在一定程度上都具有反硝化能力,其能否表现出来的关键在于厌氧/缺氧这种交替环境是否得到了强化。
如果交替环境被强化的程度较深则系统中ＰＡＯ的反硝化能力较强,反之则系统中ＰＡＯ的反硝化能力弱,即ＰＡＯ不能进行反硝化除磷。
也就是说,只有给ＰＡＯ创造特定的厌氧/缺氧交替环境以诱导出其体内具有反硝化作用的酶,才能使其具有反硝化能力。
这两种假说都有各自的支持者,但大部分研究人员都赞同前者。
就ＮＯ-3是否可作为生物除磷过程的电子受体,Vlekke(1987年)和Takahiro(1992年)等分别利用厌氧—缺氧ＳＢＲ(anaerobic/anoxicSBR,简称Ａ2ＳＢＲ)系统和固定生物膜反应器进行了试验研究。
结果表明,作为氧化剂ＮＯ-3和氧气在除磷系统中起着相同的作用,而且通过创造厌氧、缺氧交替的环境可筛选出以ＮＯ-3作为电子受体的聚磷菌优势菌属即ＤＰＢ。
类似的实验室和生产性规模的生物除磷脱氮研究也表明,当微生物依次经过厌氧、缺氧和好氧三个阶段后,约占50%的聚磷菌既能利用氧气又能利用ＮＯ-3作为电子受体来聚磷,即ＤＰＢ的除磷效果相当于总聚磷菌的50%左右。
这些发现一方面说明了硝酸盐亦可作为某些微生物氧化ＰＨＢ的电子受体,另一方面也证实了在污水的生物除磷系统中的确存在着ＤＰＢ属微生物,而且通过驯化可得到富集ＤＰＢ的活性污泥。
2 反硝化除磷工艺2 .1 单、双污泥反硝化除磷脱氮系统反硝化除磷脱氮反应器有单污泥和双污泥系统之分。
在单污泥系统中,ＤＰＢ、硝化菌及非聚磷异养菌存在于同一悬浮污泥相中,共同经历了厌氧、缺氧和好氧环境;而在双污泥系统中,硝化菌则独立于ＤＰＢ而单独存在于固定膜生物反应器或好氧硝化ＳＢＲ反应器中。
虽然在单、双污泥系统中ＤＰＢ都可利用由硝化产生的硝酸盐作为电子受体在缺氧环境中实现反硝化除磷,但后者运行更稳定、处理效果也更好,其原因是双污泥系统为硝化菌和反硝化除磷菌创造了最佳的生长环境,且硝化和反硝化聚磷各系统的ＳＲＴ可根据实际运行要求来选定(硝化的ＳＲＴ较长不利于反硝化和除磷,主要原因是聚磷菌体内相当一部分ＰＨＢ会因长时间的曝气而被消耗掉,从而导致后续反硝化所需碳源的不足)。
进一步说,在双污泥系统中可采用生物膜反应器进行硝化来提供ＮＯ-3电子受体,这样不仅给生长速率较慢的硝化菌创造了稳定的生长环境,增加了系统中硝化菌量,提高了硝化率,也可减少水力停留时间和反应器体积;同时在无需大规模污泥回流的前提下就能使出水保持较低的硝酸盐浓度。
目前,较典型的双污泥系统是Dephanox工艺和Ａ2ＮＳＢＲ工艺,单污泥系统的代表是ＵＣＴ工艺。
2.2 生物膜反硝化除磷脱氮工艺有关学者对生物膜法除磷进行了深入细致的研究。
1994年,Keren-Jespersen等考察固定生物膜反应器除磷效果时首次发现,通过厌氧(2ｈ)/缺氧(4ｈ)交替环境可培养出富集ＤＰＢ的反硝化生物膜,且在厌氧段可释放0.52ｍｇＰＯ3-4-Ｐ/ｍｇＨＡｃ,在缺氧段可吸收2.0ｍｇＰＯ3-4-Ｐ/ｍｇＮＯ-3-Ｎ,而剩余干污泥中磷的含量已达到8%～10%,该试验为用生物膜法实现反硝化除磷提供了依据。
随后,Falkentoft(2000年,2001年)等进行了生物滤池反硝化除磷的小试研究,试验中培养出了富集ＤＰＢ的生物膜,并获得了较好的除磷脱氮效果。
