反硝化聚磷菌机制总结

反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制及其在废水处理中的应用反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制及其在废水处理中的应用随着工业发展和人口增长，废水排放问题日益凸显。

氮和磷是废水中的主要污染物之一，对水生态环境造成了严重影响。

因此，研究高效的废水处理技术显得尤为重要。

反硝化聚磷菌作为一种新型微生物，其脱氮除磷机制在废水处理中发挥了重要作用。

一、反硝化聚磷菌的简介反硝化聚磷菌是属于异养微生物的一类。

它们在缺氧条件下能够同时完成硝化和反硝化过程，将废水中的氨氮转化为N2气释放至大气中。

此外，反硝化聚磷菌还具有优良的除磷能力，能够将废水中溶解性磷转化为固定态磷，从而实现废水中氮磷的联合去除。

二、反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制包含两个主要过程：硝化和反硝化。

首先，在含氧充足的条件下，反硝化聚磷菌能够将废水中的氨氮通过硝化作用转化为硝态氮。

其次，在缺氧条件下，反硝化聚磷菌通过反硝化过程将硝态氮还原为氮气，从而实现脱氮。

同时，反硝化过程还能释放出大量的自由电子和H+，为菌体的生长提供所需的能量。

此外，反硝化聚磷菌的菌体表面还有特殊的结构，能够吸附和吸引磷酸根离子，实现除磷作用。

三、反硝化聚磷菌在废水处理中的应用由于反硝化聚磷菌具有同时完成脱氮和除磷的能力，因此在废水处理中有着广泛的应用前景。

固定化技术是将反硝化聚磷菌生物膜固定在滤料或载体上，形成固定化生物膜反应器进行废水处理的一种方法。

通过固定化反硝化聚磷菌，可以有效地提高废水处理的效率和稳定性。

相比于传统的生物处理方法，固定化反硝化聚磷菌具有更高的去除率、更短的处理时间和更小的设备占地面积。

此外，反硝化聚磷菌在新型废水处理技术中还有着重要的应用。

比如，反硝化聚磷菌与厌氧氨氧化菌（Anammox）联合运用能够实现废水中氮磷的高效去除。

同时，反硝化聚磷菌还可以与微生物燃料电池结合，利用菌体产生的电子来发电。

这些创新性的技术为废水处理行业带来了更多的应用选择和发展机遇。

反硝化聚磷菌机制总结本次文献总结主要来源：A2 /O工艺缺氧池中反硝化聚磷菌的比例、特性研究及菌株鉴定；Interaction of denitrification and P removal in anoxic P removal systems；反硝化聚磷菌的SBR 反应器中微生物种群与浓度变化；EBPR系统中聚磷菌与聚糖菌的竞争和调控的基础研究；反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究。

本次文献总结主要总结了硝化反硝化聚磷的机制，及聚磷菌释磷和聚磷速率的一种算法，简单介绍了聚磷微生物的研究。

重点介绍了在SBR反应器中一种更为详细的较好的培养富集反硝化聚磷菌的方法及其中微生物种群及其浓度的变化。

有一类聚磷菌能够利用硝酸盐作为电子载体，同时进行反硝化脱氮和聚磷，称为反硝化聚磷菌。

反硝化聚磷菌既可以利用硝酸盐作为电子受体，也可以利用氧气作为电子受体。

1、硝化反硝化作用和聚磷作用污水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮形式存在。

废水脱氮的基本原理则是利用硝化和反硝化过程，其过程如下：对于污水中磷的去除则采用聚磷菌聚磷的机制，在乙酸盐作为碳源的条件下，其过程如下：而丹麦技术大学的Henze等研究者提出了在厌氧和好氧的条件下，聚磷菌体内磷的释放（r PR）和摄取（r PU）的速率可分别用如下Monod方程表示：其中各字母代表意义如下：代表乙酸盐与磷酸盐的化学计量系数（HAC/P），为2mol/mol ;K HAC代表乙酸利用速率常数，（HAC/PAO）,kg/（kg.d）;S HAC代表乙酸质量浓度，mg/L ;K S’HAC代表乙酸去除的饱和常数，mg/L;X PAO代表聚磷菌PAO浓度，mg/L ;代表PO43-的最大比降解速率（PO43-/PAO），kg/(kg.d)；代表PAO的最大产率系数（PAO/ PO43-）,kg/kg；代表磷酸盐中磷的质量浓度，mg/L;代表磷酸盐中磷的饱和常数，mg/L。

--●反硝化聚磷菌硝酸盐呼吸代谢机理及种群动态演替高尚1,刘海燕1,王晓玲2(1.长春市海威市政工程设计有限公司,长春130012;2.吉林建筑大学市政与环境工程学院,长春130118)摘要:基于反硝化吸磷基本原理,分析了反硝化中间代谢产物———亚硝酸盐对硝酸盐呼吸代谢过程的抑制作用,确定了硝酸盐还原酶、多聚磷酸盐激酶、PHA 降解酶是硝酸盐呼吸代谢过程的关键酶,并阐明了工艺的种群动态演替,为开发反硝化聚磷菌功能调控策略提供了理论基础。

关键词:反硝化聚磷菌;硝酸盐呼吸;代谢;关键酶中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1008-9500(2015)10-0026-03Vol.33,No.102015年10月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization反硝化吸磷原理和传统A/O 法除磷原理极为相似。

厌氧段,反硝化聚磷菌(DPAOs )释磷过程和传统除磷工艺中聚磷菌(PAO )基本一致;而在缺氧段,不同于PAO 以O 2作为电子受体,DPAOs 是以NO 3-和NO 2-作为氧化胞内β-聚羟基烷酸(PHA )的电子受体,利用该过程产生的ATP 中的大部分合成自身细胞物质(糖原)和维持生命活动,另一部分则用于过量摄取水中的无机磷酸盐,并以聚磷(poly-p )的形式储存在细胞体内。

同时NO 3-和NO 2-被还原。

如此在厌氧/缺氧交替运行条件下,DPAOs 通过“一碳两用”方式同时完成反硝化脱氮和吸磷过程。

因此,通过调整工艺,使吸磷过程在缺氧条件下最大程度地进行,可以缓解生物除磷和反硝化反应对碳源的竞争关系。

根据报道,强化反硝化吸磷过程,COD 节省量可达30%左右,同时,磷以硝态氮为电子受体被吸收降低了好氧区耗氧量。

研究称,耗氧量可降低20%左右[1]。

由于利用硝酸盐作为电子受体产生的能量比用氧做电子受体低,所以与好氧吸磷过程相比,反硝化吸磷过程的细胞产率较低,系统剩余污泥产量可减少30%[2-3]。

污水处理中的反硝化除磷技术研究污水处理一直是环保领域中的一个重要问题。

随着城市化进程加快，污水排放量的增加对环境造成了更大的压力。

其中，氮和磷的排放是污水处理过程中一个重要的问题。

本文将探讨污水处理中的反硝化除磷技术的研究，并总结其优点和挑战。

一、反硝化除磷技术的基本原理1. 反硝化：反硝化是指通过微生物作用将硝酸盐还原为氮气释放，从而达到减少氮排放的目的。

2. 除磷：除磷是通过化学或生物反应将废水中的磷酸盐转化为不溶于水的沉淀物，并从污水中去除。

二、反硝化除磷技术的关键步骤1. 反硝化除磷生物滤池：该技术是将废水通过生物滤池，利用其中的好氧和厌氧微生物分别进行硝化和反硝化反应，从而实现氮的去除和磷的沉淀。

2. 药剂法：该方法通过添加化学药剂，如金属盐类，将废水中的磷酸盐与药剂形成不溶于水的沉淀物，从而去除磷。

三、反硝化除磷技术的优点1. 高效去除：反硝化除磷技术能够在一次处理中同时去除氮和磷，使废水经过处理后的氮浓度和磷浓度明显降低。

2. 节约能源：反硝化除磷技术利用微生物来进行反应，相比传统的化学法，能够节约能源。

3. 减少化学药剂使用：反硝化除磷技术在处理过程中不需要大量添加化学药剂，减少了药剂的消耗和污染物的产生。

四、反硝化除磷技术面临的挑战1. 技术成熟度：目前反硝化除磷技术仍处于探索阶段，缺乏成熟的应用经验和大规模示范工程。

2. 运维难度：由于该技术涉及到不同类型的微生物反应，需要控制好反硝化和除磷的菌群的比例和生长条件，运维难度较高。

3. 经济成本：反硝化除磷技术的设备和运营成本相对较高，在一些发展中国家和地区可能难以推广应用。

综上所述，反硝化除磷技术是一种潜力巨大的污水处理技术。

它能够高效去除氮和磷，节约能源，并减少化学药剂的使用。

然而，这项技术还面临着技术成熟度、运维难度和经济成本等挑战。

未来的研究和发展应当进一步加强对该技术的实践应用，并解决其面临的挑战，以实现对污水处理的更好贡献。

反硝化除磷+短程反硝化厌氧氨氧化工艺的深度脱氮除磷效能反硝化除磷+短程反硝化厌氧氨氧化工艺的深度脱氮除磷效能一、引言近年来，随着环境污染问题逐渐引起人们的关注和重视，水体中氮、磷污染成为水环境保护的重要问题。

氮、磷污染不仅严重影响水质，还导致水中富营养化，引发藻类暴发等一系列生态问题。

因此，对于水体中氮、磷的有效去除成为当前研究的热点之一。

二、反硝化除磷工艺的基本原理反硝化除磷是指利用微生物将水体中的硝态氮还原成氮气，并将磷以磷酸盐的形式沉淀下来。

该工艺主要包括硝化、反硝化和磷的沉淀过程。

首先，利用硝化菌将氨氮氧化成硝态氮；然后，通过反硝化菌将硝态氮还原成氨氮气体；最后，利用磷酸盐和金属离子的反应生成难溶的磷盐沉淀下来。

三、短程反硝化厌氧氨氧化工艺的原理及应用短程反硝化厌氧氨氧化工艺是在前述反硝化除磷工艺的基础上发展而来，其主要特点是氨氧化和反硝化同时进行，从而实现了对氮、磷的深度脱除。

该工艺利用厌氧氨氧化菌完成该过程。

厌氧氨氧化菌能够同步吸收氨和硝态氮，并产生硝酸盐。

在反硝化菌作用下，硝酸盐进一步还原为氮气。

通过这一过程，既实现了氮、磷的深度去除，又节省了外源供碳源的需求。

因此，短程反硝化厌氧氨氧化工艺成为近年来研究的热点。

四、深度脱氮除磷效能的影响因素1. 温度：适宜的温度有利于反硝化除磷的进行，常在20-30℃之间。

2. pH值：pH值影响微生物的生长和活性，一般反硝化除磷偏好中性或微酸性环境。

3. DO浓度：适宜的DO浓度有利于细菌的生长和代谢，一般在1-2mg/L之间。

4. C/N比：合理的C/N比能提供足够的有机质为微生物提供能源，并促进微生物的繁殖和代谢。

五、实验研究及结果分析在实验中，我们利用自行搭建的实验装置，通过调节参数，研究了反硝化除磷+短程反硝化厌氧氨氧化工艺的脱氮除磷效能。

实验结果表明，在适宜的温度、pH值、DO浓度和C/N比的条件下，该工艺能够有效地去除水体中的氮、磷。

A2N反硝化除磷：A2N(Anaerobic /Anoxic /Nitrification) 连续流反硝化除磷脱氮工艺是基于特殊的反硝化聚磷菌(Denitrifying Phosphate Removal Bacteria, 简称DPB) 缺氧吸磷的理论而开发的新工艺, 是采用生物膜法和活性污泥法相结合的双污泥系统。

与传统的生物除磷脱氮工艺相比较, A2N 工艺具有“一碳两用”、节省曝气和回流所耗费的能源、污泥产量低以及各种不同菌群各自分开培养的优点1．基本原理：厌氧区：DPB吸收VFA转化为PHA(PHB PHV影响)作为缺氧段反硝化吸磷的电子供体, 并将体内聚磷酸分解为磷酸盐。

挥发酸是通过主动运输进入细胞,且糖原经过ED？EMP途径提供还原力,多聚磷酸盐水解提供ATP和释放磷酸盐于体外,最终产生PHA。

主要影响因素：硝酸盐影响？（硝酸盐存在，会使普通反硝化细菌优先使用COD作电子供体进行反硝化，影响DPB合成PHA）HRT长：充分吸收COD合成PHA，为缺氧段反硝化除磷提供电子供体；HRT 过长造成无效释磷（无有机物吸附也无PHA合成），造成总的吸磷效率下降。

大部分COD进入硝化段被微生物好氧降解, 硝化段由于好氧异养菌的过量繁殖, 影响了硝化效果。

硝化段去除的大量COD既不利于系统的脱氮, 也不利于除磷。

尽量缩短HRT，提高处理效率。

丙酸为碳源时，PAO将吸收丙酸转化为聚3 - 羟基戊酸盐( PHV)和聚3 - 羟基- 2 - 甲基戊酸盐( PH2MV)。

乙酸为碳源时,PAO 将吸收乙酸转化为PHB.(影响)生物膜硝化段：（自养硝化细菌：厌氧段COD/N比不宜过高）氨氮的氧化，为缺氧吸磷提供电子受体。

主要影响因素：生物膜段存在微缺氧环境（DO:4 mg/L过高影响反硝化，脱氮效果降低；过低影响硝化，出水氨氮增加，甚至影响反硝化除磷），形成同步硝化反硝化，有利于脱氮，保持较长HRT，脱氮效率提高？（缺氧段反硝化除磷需要硝酸盐氮作电子受体）缺氧区：厌氧合成的PHA 被降解并合成糖原,同时过量摄取污水中的磷合成聚磷酸盐。

反硝化除磷菌群结构与工艺调控策略共3篇反硝化除磷菌群结构与工艺调控策略1反硝化除磷菌群结构与工艺调控策略反硝化除磷菌群是底泥和污泥中的一种微生物，可以达到同时去除氮和磷的效果。

本文将对反硝化除磷菌群的结构和工艺调控策略进行探讨。

一、反硝化除磷菌群的种类和特征在反硝化除磷菌群中，主要有两类菌群：一类是反硝化除磷菌群，具有同时去除氮、磷的特点；另一类是硝化除磷菌群，具有偏向于去除氮的特性。

反硝化除磷菌群是厌氧微生物，在厌氧条件下能够利用硝酸盐和硝酸盐为电子受体和有机物为电子供给体进行反硝化反应，把硝酸盐还原为氮气，同时还能利用源于有机物的磷酸盐形成包括聚β-羟基丁酸钝菌体(PHB)在内的多种有机物质，从而实现氮、磷的脱除。

其中，有机物的磷酸盐可以通过菌群内某些菌株的代谢环节，转化为内源性，或表观转化为外源性，进而得到吸附并去除。

硝化除磷菌群是好氧微生物，它们能够利用氨或尿素作为氮源，通过硝化的反应途径将氨氮转化为亚硝酸和硝酸，然后再反硝化为氮气。

在此过程中，磷与氮形成的化合物也能够被菌群吸附，实现同步去除。

二、反硝化除磷菌群结构的影响因素反硝化除磷菌群的生长和繁殖受到很多因素的影响，包括水质、底泥、温度、pH值、溶解氧等等。

水质因素包括有机质含量、硝酸盐氮、磷酸盐等等。

底泥因素包括底泥矿物质含量、渗透率、氧化还原电位等。

温度对反硝化除磷菌群的生长和繁殖也有很大影响，一般在25℃左右最为适宜。

pH值也是反硝化除磷菌群的重要影响因素之一，多数菌群在6-8的pH值下生长和繁殖最佳。

三、反硝化除磷菌群工艺调控策略为了让反硝化除磷菌群达到较好的脱除效果，需要进行科学严谨的工艺调控。

以下提出几个工艺调控策略：1.控制水质：必须严格控制水体中有机质的含量，并且注意避免过量的氨氮和磷酸盐的加入。

2.增加菌群量：可以通过加入菌剂的方式，提高水体菌群的数量。

而且，通过增加氧气浓度，可提高菌群的代谢活性，加速菌群的生长和繁殖。

反硝化除磷菌群结构与工艺调控策略反硝化除磷是一种重要的废水处理技术，它可以同时实现氮与磷的去除，被广泛应用于废水处理厂中。

而反硝化除磷的效果主要取决于反硝化除磷菌群的结构和功能。

本文将围绕反硝化除磷菌群的结构以及工艺调控策略展开论述，以期为反硝化除磷技术的优化提供理论基础和实践指导。

一、反硝化除磷菌群结构的特点反硝化除磷菌群是由多种不同类型的微生物组成的。

其中，主要的反硝化除磷菌群包括异烟酸亚硝酸盐还原菌（anaerobic nicotinic acid nitrate-reducing bacteria，ANRB）、有机酸亚硝酸盐还原菌（organic acid nitrate-reducing bacteria，ONRB）、无机酸亚硝酸盐还原菌（inorganic acid nitrate-reducing bacteria，INRB）和短程污泥硝化菌（short-chain nitrifying bacteria，SCNB）等。

1. 异烟酸亚硝酸盐还原菌（ANRB）：ANRB是一类具有异烟酸亚硝酸盐还原能力的反硝化除磷菌群。

它们能够利用异烟酸还原代谢途径将亚硝酸盐还原为氨氮，同时释放出磷酸盐。

ANRB在反硝化除磷过程中起着关键作用。

2. 有机酸亚硝酸盐还原菌（ONRB）：ONRB是一类以有机酸为电子供体的反硝化除磷菌群。

它们能够利用有机酸还原代谢途径将亚硝酸盐还原为氨氮，并释放出磷酸盐。

ONRB在废水中有机物较多的情况下发挥重要作用。

3. 无机酸亚硝酸盐还原菌（INRB）：INRB是一类以无机酸为电子供体的反硝化除磷菌群。

它们能够利用无机酸还原代谢途径将亚硝酸盐还原为氨氮，并释放出磷酸盐。

INRB在废水中有机物较少的情况下扮演重要角色。

4. 短程污泥硝化菌（SCNB）：SCNB是一类能够利用废水中的有机物产生腐殖质，同时通过腐殖质吸附底物氮并产生亚硝酸盐的菌群。

它们在反硝化除磷过程中起到了连接氮磷去除的作用。

反硝化除磷工艺原理以及研究进展反硝化除磷将反硝化和除磷两个过程合二为一,一碳两用,达到了同步脱氮除磷的目的。

本文在简要介绍废水生物脱氮除磷研究领域发展现状的基础上,分析了现有生物脱氮除磷工艺难以达到N、P同时高效去除的原因,探讨了反硝化除磷工艺的发现以及证实过程,综合分析了几种反硝化除磷工艺的原理、特点以及在国内外的研究进展。

论文:反硝化除磷,原理,研究进展一.前言1.1 脱氮除磷现状近年来,随着各种工业的快速发展,低C/N、C/P比废水日益增多。

而传统脱氮除磷工艺如A/A/O、SBR、氧化沟等均要求C/N大于6、C/P大于20,才能发挥出应有的功效[1]。

另外,这些工艺多数不能满足氮磷的同时高效去除,因为在这些工艺中存在着难以协调的竞争和矛盾[2~5]:1.微生物独立这些工艺中存在着各种各样不同种类的微生物,它们的基质类型、对环境条件(pH、DO、T等)要求不同,由此产生了微生物之间的矛盾和竞争。

2.污泥龄的矛盾在脱氮除磷工艺中,除磷是通过排出剩余污泥来实现的。

聚磷菌多为短世代微生物,泥龄越长,污泥含磷量越低,而硝化菌的世代周期则较长。

硝化过程需要的长泥龄和除磷需要的短泥龄之间存在矛盾。

3.对碳源有机物的竞争在脱氮除磷系统中,碳源主要用于反硝化、释磷和异养菌的正常代谢。

在缺氧段,反硝化菌先于聚磷菌利用有机碳源进行反硝化脱氮,导致聚磷菌没有充足的碳源,从而导致释磷程度降低。

而对于硝化段来说,过多的碳源会使生长速率较高的异养菌迅速生长,争夺溶解氧,从而降低硝化速率。

4.硝酸盐的矛盾聚磷菌需要在严格的厌氧条件下才可以发挥作用进行释磷,在传统工艺中,污泥回流会将一部分硝酸盐带入厌氧区,从而导致厌氧区的非严格厌氧,严重影响聚磷菌的释磷效率。

5.溶解氧的矛盾传统的脱氮除磷工艺将厌氧、缺氧、好氧各处理过程同处一个活性污泥系统,而活性污泥絮体对气泡的吸附作用不可避免的将溶解氧带入缺氧段和厌氧段,从而影响了聚磷菌的释磷能力和反硝化菌的脱氮能力。

反硝化聚磷菌总结主要文献来源：反硝化聚磷一体化设备中的聚磷菌；SBBR 系统反硝化聚磷菌的分离及其鉴定；Effect of influent nutrient ratios and hydraulic retention time (HRT) on simultaneous phosphorus and nitrogen removal in a two-sludge sequencing batch reactor process；反硝化聚磷菌：其除磷原理与聚磷菌相类似，聚磷菌是在好氧的条件下氧化聚-β-羟基丁酸盐（PHB）产生能量来吸收水体中的磷酸盐，而反硝化聚磷菌不仅仅可以利用氧气作为电子受体，还能够在缺氧的条件下以硝酸盐（N0X-）作为电子受体来氧化聚-β-羟基丁酸盐（PHB），不仅可以使硝态氮转化为氮气溢出体外，同时过量地摄取污水中的磷酸盐，从而达到除磷和反硝化（脱氮）在同一时期同一环境下进行的目的，同步去除污水的氮与磷。

COD对其影响在一些通用的生物去除污水中污染物的工艺中，COD通常是作为磷释放和反硝化作用的一个重要限制因素，特别是对比例较低的COD：N的污水。

在好养除磷的系统中，聚磷菌需要利用挥发性短链脂肪酸（SCVFAS）除磷，经过实验发现乙酸盐作为其中的碳源时除磷效果最好，当污水中的SCVFAS不足时，需要进行补充，这就增大了污水处理的成本。

而COD对反硝化聚磷菌的影响较低，能够在缺乏碳源的环境中同时去除氮和磷元素。

在厌氧/缺氧交替运行的反应器（A2N-SBR）中，反硝化聚磷菌较活跃，与聚磷菌有较相似的代谢作用，同等去除率下，在生物除氮反应器中反硝化聚磷菌的应用使COD得以存留（50%）和省却曝气量（30%），并产生较少的污泥（50%）。

库巴等人在实验室的研究表明厌氧—缺氧/硝化序批式反应器（A2N-SBR）显示稳定的磷和氮去除率，其只在COD-乙酸盐400mg /L能够有效去除15mg/L磷和105mg/L氮, 即最佳流入的COD/N之比为3.4:1 。

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。

反硝化聚磷菌机制总结本次文献总结主要来源：A2 /O工艺缺氧池中反硝化聚磷菌的比例、特性研究及菌株鉴定；Interaction of denitrification and P removal in anoxic P removal systems；反硝化聚磷菌的SBR 反应器中微生物种群与浓度变化；EBPR系统中聚磷菌与聚糖菌的竞争和调控的基础研究；反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究。

本次文献总结主要总结了硝化反硝化聚磷的机制，及聚磷菌释磷和聚磷速率的一种算法，简单介绍了聚磷微生物的研究。

重点介绍了在SBR反应器中一种更为详细的较好的培养富集反硝化聚磷菌的方法及其中微生物种群及其浓度的变化。

有一类聚磷菌能够利用硝酸盐作为电子载体，同时进行反硝化脱氮和聚磷，称为反硝化聚磷菌。

反硝化聚磷菌既可以利用硝酸盐作为电子受体，也可以利用氧气作为电子受体。

1、硝化反硝化作用和聚磷作用污水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮形式存在。

废水脱氮的基本原理则是利用硝化和反硝化过程，其过程如下：对于污水中磷的去除则采用聚磷菌聚磷的机制，在乙酸盐作为碳源的条件下，其过程如下：而丹麦技术大学的Henze等研究者提出了在厌氧和好氧的条件下，聚磷菌体内磷的释放（r PR）和摄取（r PU）的速率可分别用如下Monod方程表示：其中各字母代表意义如下：代表乙酸盐与磷酸盐的化学计量系数（HAC/P），为2mol/mol ;K HAC代表乙酸利用速率常数，（HAC/PAO）,kg/（kg.d）;S HAC代表乙酸质量浓度，mg/L ;K S’HAC代表乙酸去除的饱和常数，mg/L;X PAO代表聚磷菌PAO浓度，mg/L ;代表PO43-的最大比降解速率（PO43-/PAO），kg/(kg.d)；代表PAO的最大产率系数（PAO/PO43-）,kg/kg；代表磷酸盐中磷的质量浓度，mg/L;代表磷酸盐中磷的饱和常数，mg/L。

聚磷菌和反硝化菌的竞争关系概述说明以及解释1. 引言：1.1 概述：本文将介绍聚磷菌和反硝化菌之间的竞争关系。

聚磷菌和反硝化菌都是一类微生物，在自然界中广泛存在。

它们在生态环境和生活方式上具有差异，但都对环境和人类有着重要的作用。

1.2 文章结构：本文主要由以下几个部分组成：引言、聚磷菌和反硝化菌的定义与特征、竞争关系的机制、影响因素与实例探讨、对环境的影响以及结论与未来展望。

1.3 目的：本文旨在深入探讨聚磷菌和反硝化菌之间的竞争关系，并阐明其在生物地球化学过程和水体富营养化问题中的影响。

通过对这一竞争关系的研究，我们可以更好地理解微生物在环境中所扮演的角色，并提出相关可持续发展的建议。

2. 聚磷菌和反硝化菌2.1 定义和特征:聚磷菌是一类微生物，它们具有合成和积累无机磷的能力。

这些微生物可以将溶解在水中的无机磷形式转化为固态或有机形式的磷，并存储在细胞内。

聚磷菌广泛存在于土壤和水体中，包括淡水、海洋等各种环境。

反硝化菌是另一类重要的微生物群体，它们能够利用硝酸盐作为电子受体进行呼吸代谢，并将硝酸盐还原为气态的氮氧化合物，如氮气（N2）。

这个过程被称为反硝化作用。

2.2 生态环境与生活方式:聚磷菌主要存在于富含有机质且缺乏氧气的环境中。

它们通过摄取周围的无机磷产生并积累聚合磷酸盐颗粒，从而使其排放到周围环境中不易被其他微生物代谢。

反硝化菌则喜欢富含氮源（如硝酸盐）和有机碳的环境，通常存在于缺氧或微氧条件下。

它们通过还原硝酸盐为一氧化氮、亚硝酸盐等形式的氮化物，并最终将其还原为氮气。

2.3 作用与重要性:聚磷菌在环境中的作用非常重要。

它们能够吸收和转化溶解在水体中的无机磷，从而减少水中磷含量，避免出现富营养化问题。

此外，聚磷菌所积累的聚合磷酸盐颗粒也可以作为其他生物的营养来源。

反硝化菌对环境的影响也很大。

这些微生物通过还原硝酸盐生成氮气，起到了维持氮平衡与固定大气中可用氮的功能。

此外，反硝化还能降低土壤和水体中的硝酸盐含量，减轻复合污染导致的环境问题。

反硝化聚磷菌影响因素本次文献总结主要总结了生物除磷过程中的主要环境影响因素，以及对近期实验的一个最初步想法及简单计划。

主要文献来源：镁离子浓度对SBR生物除磷系统的影响，书籍祝贵兵、彭永臻的《生物除磷》等。

一、生物除磷过程中的主要环境影响因素近年来，随着对生物除磷工艺研究的逐渐深入，发现对于生物除磷有着诸多的限制因子，其中主要有进水中的碳源、污泥龄、温度、PH以及水中的金属离子等等。

碳源的影响在生物除磷的过程中，每去除一毫克的磷酸盐，需要消耗约20毫克的COD，其中的COD 指可快速生物降解COD和可慢速降解COD之和（废水中的Ss和Xs组分）。

聚磷菌的主要营养底物为挥发性有机酸，包括醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐等，在实际污水中挥发性脂肪酸可通过厌氧区发酵COD组分和部分慢速可生物降解COD的发酵作用（水解和酸化）或进行出沉污泥发酵（生物除磷利用的COD是可溶的，在实际中则有必要初沉分离发酵）。

在良好的生物脱氮除磷工艺中，BOD:N的值至少为4~5 。

镁离子对聚磷的影响在这些影响因素中金属离子（特别是镁离子）被认为是生物除磷工艺启动和稳定运行的重要影响因素。

Rickard等指出镁离子在磷酸盐的胞内运输过程及维持胞内聚磷酸盐的稳定性方面会起到较重要的作用。

通过李幸、高大文等人用SBR系统测试镁离子浓度对生物除磷系统的影响发现，在反应器启动阶段，适量的添加镁离子会加速聚磷菌的富集，并且能够加强整套生物除磷系统的稳定运行。

在SBR反应器除磷过程的稳定运行阶段，在镁离子不充足的系统中磷酸盐的去除率会逐渐下降甚至达到50%以下，系统恶化；而镁离子充足的系统中磷酸盐的去除会保持在90%以上，且磷酸盐的变化同镁离子的浓度变化成相似的趋势。

通过李幸、高大文等人的试验发现活性污泥体系中，要使得其中磷酸盐达到较好的处理效果，则Mg/P的变化范围应在0.2~0.6之间。

并且发现镁离子参与生物除磷中的释磷吸磷过程，随着磷酸盐的释放，污水中镁离子浓度也随之增大；随着磷酸盐的吸收，污水中镁离子浓度也随之降低。

反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究摘要：反硝化聚磷菌是一种具有独特功能的微生物，可以同时进行反硝化和除磷作用。

本文通过对反硝化聚磷菌特性和反硝化除磷工艺的研究，总结了反硝化聚磷菌的特点和应用前景，并对其在废水处理中的性能和工艺进行了研究。

1. 引言废水中的氮磷污染对环境和人类健康造成了严重的威胁，因此，开展高效的废水处理工艺研究具有重要的意义。

反硝化聚磷菌作为一种具有独特功能的微生物，可以将废水中的氮磷同时去除，被广泛应用于生物除磷和突破传统反硝化工艺的研究。

2. 反硝化聚磷菌特性反硝化聚磷菌具有多种特性，包括耐酸碱、高温、高盐等特性。

此外，反硝化聚磷菌还可以利用废水中的有机物作为能源，并通过反硝化过程将废水中的氮释放为气体。

因此，反硝化聚磷菌具有广阔的应用前景。

3. 反硝化除磷工艺研究反硝化除磷工艺是将反硝化和除磷过程结合起来，通过合理控制反硝化聚磷菌的生长环境和氧气供应，实现废水中氮磷的高效去除。

研究表明，通过调节废水中的碳氮比、温度等因素，可以显著提高反硝化聚磷菌的除磷效果。

4. 反硝化聚磷菌在废水处理中的应用反硝化聚磷菌已经被广泛应用于废水处理过程中。

通过构建合适的反硝化除磷反应器，配合优化的废水处理工艺，可以实现高效、低成本的废水处理。

此外，反硝化聚磷菌还可以用于资源化利用，通过收集废水中的氮磷物质，制备肥料等。

5. 研究进展与展望目前，关于反硝化聚磷菌特性和反硝化除磷工艺的研究还存在一些问题。

一方面，对反硝化聚磷菌特性的研究还不够深入，需要进一步探索其生态环境和代谢途径。

另一方面，反硝化除磷工艺的优化还存在一定的挑战，需要进一步提高除磷效率和降低处理成本。

综上所述，反硝化聚磷菌作为一种具有独特功能的微生物，在废水处理中具有广泛应用前景。

通过对其特性和工艺的研究，可以实现高效、低成本的废水处理效果。

然而，对反硝化聚磷菌特性和工艺的研究仍面临一些挑战，需要继续深入探索。

反硝化聚磷菌电子受体总结因为微生物的呼吸作用也是一种氧化还原反应，遵循着热力学的定律，当溶液中的PH、浓度一定时，该过程能否进行则取决于氧化剂和还原剂的标准电极电位，硝酸盐（957mV）、亚硝酸盐（983mV）、氧气（1229mV）的电极电位都较高，因此，可以用硝酸盐或亚硝酸盐来代替氧气进行反硝化聚磷菌的诱导培养。

现阶段，国内外关于反硝化聚磷菌利用硝酸盐为电子载体聚磷的研究较多，其中关于此方面的专利也多大十几项。

在何顺联的试验中，发现反硝化聚磷菌同样可以以亚硝酸盐为电子载体进行聚磷。

与以硝酸盐作为电子载体相比，有时具有更加节省耗氧量和碳源，更加节省污泥量的特点。

以下分别从一些文献中总结硝酸盐浓度、亚硝酸盐浓度、溶氧浓度三种电子载体对反硝化聚磷菌的影响：硝酸盐浓度对反硝化聚磷菌的影响：反硝化聚磷菌在厌氧阶段利用有机物合成PHB，此阶段通过释磷来提供能量；聚磷时靠氧化体内的PHB来提供能量。

当环境中的硝酸盐浓度过低时，不足以氧化足够的PHB(聚β-羟基丁酸)产生能量，使得聚磷收到限制，聚磷不完全；当硝酸盐浓度过高时，则会影响出水的水质以及影响到释磷的过程。

在缺氧的条件下，硝酸盐的消耗量与聚磷量有着良好的线性关系（以乙酸钠作为其碳源，并且碳源浓度一定的情况下），但由于不同的反硝化聚磷菌，不同的温度、PH、SRT等条件下，其线性系数也存在着差异，例如：在张小玲，张立卿等人的研究中发现聚磷量一般为1.22mgP/mgN；在Jens等人在研究固定生物膜反应器的反硝化聚磷效果时，得到缺氧阶段的聚磷量一般为2mgP/mgN。

由于人工合成的废水其中的磷酸盐含量一定，在厌氧释磷的情况下，厌氧释磷量与硝酸盐的消耗量也有较好的线性关系，其系数大体与聚磷的系数相同，一般为Y释磷量= 1. 216 6X 硝酸盐消耗量（摘自文献张小玲, 张立卿等人《硝酸盐浓度对反硝化聚磷菌诱导的影响》）。

在张小玲, 张立卿等人的研究中发现在利用硝酸盐作为电子载体聚磷后，当系统达到稳定状态后，缺氧聚磷的速率较高，甚至可以大于好氧聚磷速率。

反硝化除磷原理一、引言1.1 研究背景在当今环境污染日益严重的背景下，水体污染已成为世界性的问题。

氮和磷是水体中主要的污染成分之一，过量的氮、磷会引发水体富营养化，导致藻类大量繁殖，使水体的生态系统遭受严重破坏。

1.2 目标和意义针对水体中氮、磷污染的问题，发展反硝化除磷技术具有重要的意义。

反硝化除磷技术是通过微生物的作用，将水体中的硝态氮和磷酸根离子还原为氮气和无机磷，从而减少水体中的氮、磷含量，达到净化水体的目的。

二、反硝化除磷的原理反硝化除磷是一种联合作用的微生物反应过程，需要有特定的微生物参与。

其原理主要包括硝化作用、硝化作用和反硝化作用。

2.1 硝化作用硝化作用是一种氧气需求量较大的微生物反应，将水体中的氨氮氧化为亚硝酸盐、硝酸盐等氮化物。

硝化作用主要包括氨氧化和亚硝酸氧化两个过程。

硝化作用的步骤如下：1.氨氧化：氨氧化细菌（如亚硝酸氧化菌Nitrosomonas）将水体中的氨氮氧化为亚硝酸盐。

2.亚硝酸氧化：亚硝酸氧化菌（如硝酸氧化菌Nitrobacter）将亚硝酸盐进一步氧化成硝酸盐。

2.2 反硝化作用反硝化作用是在缺氧或微氧条件下进行的微生物反应，将水体中的硝酸盐还原为氮气。

具体反应过程如下所示：1.亚硝酸还原：反硝化细菌（如反硝化杆菌Denitrifying bacteria）将硝酸盐依次还原为亚硝酰胺、亚硝酸和一氧化氮等氮化物。

2.氮气释放：氮氧化菌将一氧化氮进一步还原为氮气，并释放到空气中，从而达到除去水体中氮的目的。

2.3 磷的除去反硝化除磷技术除了能够减少水体中氮的含量，还能够去除水体中的磷污染。

实际上，反硝化除磷技术主要通过微生物的作用将水体中的磷酸根离子还原为无机磷，从而减少水体中的磷含量。

2.4 微生物的作用反硝化除磷技术的核心是特定微生物的作用。

亚硝酸盐还原菌和磷酸盐还原菌是反硝化除磷过程中的关键微生物。

亚硝酸盐还原菌具有还原硝酸盐为一氧化氮或氮气的能力，而磷酸盐还原菌则能够将磷酸根离子还原为无机磷。

反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制及其在废水处理中的应用废水中含有大量的氮和磷，过量排放会造成水体富营养化，破坏水生态环境。

因此，对废水中的氮、磷进行高效去除具有重要意义。

传统的废水处理工艺依靠硝化-反硝化和化学絮凝等手段难以同时去除氮和磷，存在工艺复杂、投资高、运行成本高等问题。

近年来，探究人员发现一类特殊的微生物（反硝化聚磷菌），它们能够同时实现氮和磷的去除，成为了高效废水处理的潜在探究方向，引起了广泛关注。

本文将重点阐述反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制以及其在废水处理中的应用。

2. 反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制2.1. 氮的去除机制反硝化聚磷菌能够利用废水中的硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体，将废水中的氮氧化成气体（如氮氧化物等）释放到空气中，从而实现氮的去除。

这一过程主要通过反硝化酶系统来完成，其中关键的酶活性受到多种环境因素的调控，如温度、pH值、催化物等。

2.2. 磷的去除机制反硝化聚磷菌具有奇特的聚磷能力，能够将废水中的磷以多磷酸盐的形式富集在细胞内或胞外纳米颗粒上，从而实现磷的去除。

这一过程主要通过聚磷体来完成，聚磷体是反硝化聚磷菌体内的一种多磷酸盐聚合物，它能够在缺乏营养元素时释放磷酸盐，是维持菌体内磷酸盐浓度稳定的关键。

3. 反硝化聚磷菌在废水处理中的应用3.1. 废水脱氮除磷的新途径传统的废水处理工艺依靠硝化-反硝化和化学絮凝等手段难以同时去除氮和磷，而反硝化聚磷菌能够同时实现废水中氮和磷的去除，为废水脱氮除磷提供了新的途径。

探究表明，利用反硝化聚磷菌进行废水处理，能够显著降低氮、磷的浓度，满足国家排放标准要求。

3.2. 能源回收与资源化利用反硝化聚磷菌在废水处理过程中产生的气体（如氮气）可以作为能源回收利用，缩减能耗。

同时，废水中去除的磷也可以进行资源化利用，如制备肥料等。

这一特性使得废水处理过程更加环保、可持续。

3.3. 应用前景与挑战反硝化聚磷菌作为一种新兴的废水处理技术，具有宽广的应用前景。

反硝化聚磷菌同步解决脱氮除磷两大问题01 反硝化除磷机理反硝化除磷就是在厌氧 /缺氧环境交替运行的条件下，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，该聚磷菌能利用 NO3-作为电子受体，通过它们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程。

最大限度地减少碳源需求量，实现了能源和资源的双重节约。

反硝化除磷能节省 COD 约 50%，节省氧约 30%，剩余污泥量减少 50%左右。

大量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 3个阶段后，约占 50%的聚磷菌既能利用氧气又能利用NO3-作为电子受体来聚磷，即反硝化聚磷菌（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。

02 反硝化除磷工艺该技术对城市污水特别是 C/N 比较低的污水有很好的处理效果。

目前满足 DPB 所需环境和基质的工艺有单双两级。

在单级工艺中，DPB 细菌、硝化细菌及非聚磷异养菌同时存在于悬浮增长的混合液中，顺序经历厌氧／缺氧／好氧 3种环境，最具代表性的是 BCFS 工艺。

在双级工艺中，硝化细菌独立于DPB 而单独存在于某一反应器中，Dephanox 工艺和A2N 工艺是最具代表性的双级工艺。

1、BCFS 工艺BCFS 工艺是在 UCT 工艺及原理的基础上开发的。

其工艺流程如图 1。

改进在于增加了 2个反应池，接触池与混合池；增加了 2个混合液循环 Q1和Q3 。

接触池的功能为：回流污泥和来自厌氧池的混合液在池中充分混合，吸附剩余 COD；有效防止污泥膨胀。

混和池的功能为：最大程度地保证污泥再生而不影响反硝化或除磷；容易控制 SVI；最大程度地利用 DPB 以获得最少的污泥产量。

混合液循环Q1 的功能是为了增加硝化或同时反硝化的机会，从而获得良好的出水氮浓度。