厌氧释磷量和温度对反硝化聚磷的影响

《倒置AAO工艺的设计特点与运行参数》篇一一、引言随着城市化的快速发展和工业化的深入推进，水污染问题日益严重，污水处理成为环境保护的重要一环。

倒置AAO（厌氧-缺氧-好氧）工艺作为一种高效的污水处理技术，因其处理效果好、运行稳定等优点被广泛应用于各类污水处理厂。

本文将详细介绍倒置AAO工艺的设计特点及运行参数。

二、倒置AAO工艺的设计特点1. 工艺流程设计倒置AAO工艺的流程设计独特，主要包括厌氧区、缺氧区和好氧区三个部分。

这种设计能够有效地进行脱氮除磷，提高污水处理效率。

其中，厌氧区为生物反应提供适宜的厌氧环境，有利于聚磷菌的释磷过程；缺氧区则有利于反硝化细菌进行反硝化反应，实现脱氮；好氧区则进行有机物的氧化分解和硝化反应。

2. 生物池与曝气系统设计生物池是倒置AAO工艺的核心部分，其设计应考虑到池容、水流流态和曝气系统的合理布局。

通过科学的水流设计和曝气系统，可以确保各区域的溶氧量适中，以满足不同微生物的生长需求。

此外，生物池的布局还应考虑到操作和维护的便利性。

3. 污泥回流与内循环设计为保证倒置AAO工艺的稳定运行，需要设置污泥回流和内循环系统。

污泥回流系统能够将好氧区的混合液回流至厌氧区或缺氧区，为聚磷菌和反硝化细菌提供充足的底物。

内循环系统则能够将部分处理后的水回流至缺氧区或厌氧区，进一步进行脱氮除磷反应。

三、运行参数1. 温度与pH值控制倒置AAO工艺的运行过程中，温度和pH值是两个重要的运行参数。

一般来说，适宜的温度和pH值能够促进微生物的生长和反应速度。

不同地区的污水特性不同，应根据实际情况调整温度和pH值，确保污水处理效果。

2. 溶解氧（DO）控制溶解氧是倒置AAO工艺中一个重要的运行参数。

厌氧区的DO应控制在较低水平，以满足聚磷菌释磷的需求；缺氧区的DO 应尽量低，以避免影响反硝化反应；好氧区的DO应保持在适宜水平，以支持有机物的氧化分解和硝化反应。

3. 污泥浓度与排泥控制污泥浓度是影响倒置AAO工艺处理效果的重要因素之一。

硝化与反硝化反应一、硝化反应1、硝化：在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。

反应过程如下：亚硝酸盐菌：NH4++ 3/2 O2→ NO2-+ 2H++ H2O - △E △E=278.42KJ接着亚硝酸盐转化为硝酸盐：NO2-+ 1/2 O2→ NO3-- △E △E=278.42KJ这两个反应式都是释放能量的过程，氨氮转化为硝态氮并不是去除氮而是减少它的需氧量。

上诉两式合起来写成：NH4++ 2 O2→ NO3-+ 2H++ H2O - △E △E=351KJ综合氨氧化和细胞体合成反应方程式如下：NH4++1.83O2+1.98HCO3-→0.02C5H7O2N+0.98NO3-+1.04H2O+1.88H2CO3上式可知：在硝化过程中，1g 氨氮 NH4+-N 氧化为转化为 NO2--N 需 3.43gO2，氧化1gNO2--N 需要 1.14gO2,所以氧化 1gNH4+-N 需要 4.57gO2；硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每 lg 氨氮 NH4+-N 氧化为 NO3-，将消耗碱度2*50/14=7.l4g(以 CaCO3计)。

2、影响硝化过程的主要因素有：(1)pH 值和碱度当 pH 值为 8.0～8.4 时(20℃)，硝化作用速度最快，其中亚硝化菌 6.0～7.5，硝化菌 7.0～8.5。

由于硝化过程中 pH 将下降，当废水碱度≤70mg/l，则需投加石灰，维持 pH 值在 7.5 以上。

(2)温度温度高时，硝化速度快。

亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃ ，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜；5℃时完全停止。

(3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～0.5d-1 (温度20℃ ，pH8.0～8.4)。

为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。

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。

关于生物除磷效果与溶解氧量的关系探讨摘要：近年来，随着我国经济的不断地发展，污水排放量也在迅猛增长。

污水中氮、磷含量的超标是造成水体富营养化的重要原因。

由于目前传统的污水处理工艺能较有效地处理污水中的有机物，对氮、磷等营养物的处理效果不是太明显。

由于大量的氮、磷被排出，从而造成水体富营养化。

因此，为了解决这一严峻的问题，世界各国都展开了对脱氮除磷机理以及技术的研究。

随着研究成果的不断更新，使生物脱氮除磷机理以及技术得到不断地提高，并且在污水处理中得到广泛的运用。

关键词：污水；生物脱氮技术；生物除磷一、污水处理的脱氮除磷原理1.1 污水生物脱氮原理氮以不同的形态和物质存在于污水之中，并且在一定条件下相互转化。

传统的生物脱氮技术主要是：设立厌氧区或者创造和厌氧区相似的厌氧环境，在这一条件下发生反硝化反应，从而成功脱氮。

近年来，技术人员在不断地技术探索和改进研究下，打破了传统的脱氮技术原理，观察出了新现象。

即异氧菌参与硝化过程；硝化反硝化过程与好氧条件同时；厌氧器重氮气减少。

这样的现象用生物学知识来解释就是这一现象打破了传统理论上的认识，证明了异氧硝化菌同好氧硝化菌在完全厌氧下进行硝化作用是存在的。

这一现象的发现为研究人员的工作进展的加快和生物脱氮技术的推广和完善指明了道路。

1.2 污水生物除磷原理污水的除磷原理是利用聚磷菌的性质达到除磷目的的，聚磷菌在厌氧和好氧条件下分别释放和摄取磷，通过排除污泥最终达到污水的除磷。

通过长时间的研究，可以发现好氧和厌氧环境下，磷的摄取量是有区别的，好氧环境下摄取量大，富磷污泥排放量大。

研究中还可以发现，污水除磷处理的前提条件是聚磷菌厌氧排除磷。

二、影响生物脱氮除磷技术的因素生物处理工艺都面临微生物群体的动平衡问题，污水的生物脱氮除磷工艺在微生物生活条件的运动和平衡中得到污泥处理的效果。

不同的菌群由于环境的不同，处理效果也不尽相同。

因而，不能单独的考虑某一菌群，要考虑所有菌群的处理条件，发挥所有菌群的处理功效，生物除磷脱氮技术的研究才能更上一个台阶。